Wczoraj krótko przed godziną 17. czasu polskiego wystartowała misja Hera Europejskiej Agencji Kosmicznej. Jej celem jest asteroida Dimorphos, w którą dwa lata temu, w ramach pierwszego testu obrony Ziemi przed zagrożeniem asteroidami z kosmosu, uderzyła sonda DART. Dzięki misji astronomowie będą mogli z bliska przyglądnąć się następstwom uderzenia.
Misja Hera wystartowała z Cape Canaveral na Florydzie o 16:52 czasu polskiego. Została wyniesiona w przestrzeń kosmiczną przez rakietę Falcon 9 firmy SpaceX. Dotarcie do celu zajmie sondzie dwa lata.
Misja ma zbadać, co dokładnie stało się z asteroidą Dimorphos, małym obiektem o średnicy zaledwie 160 metrów. 26 września 2022 r. sonda DART (Double Asteroid Redirection Test) uderzyła w asteroidę. Dimorphos, jest księżycem większej skały o średnicy 780 metrów zwanej Didymosem. Żadna z tych asteroid nie zagrażała Ziemi, ale zostały one uznane za idealny cel dla przetestowania możliwości zmiany trajektorii kosmicznego obiektu. Był to pierwszy udany test obrony planetarnej, w którym poprzez uderzenie statku kosmicznego zmodyfikowano orbitę asteroidy.
Misja DART
Ważąca niecałe 600 kilogramów sonda DART o wielkości lodówki uderzyła w asteroidę o gabarytach Wielkiej Piramidy w Gizie z prędkością 22 500 km/h. Przed uderzeniem Dimorphos potrzebował 11 godzin i 55 minut na okrążenie Didymosa. Analiza danych zebranych przez teleskopy naziemne i kosmiczne wykazała, że sonda DART zmieniła orbitę Dimorphosa o 32 minuty, skracając ją do 11 godzin i 23 minut.
Analizy danych pokazały również, że sonda DART spowodowała zmianę kształtu asteroidy. Wyniki symulacji oparte na obserwacjach Dimorphosa wykazały, że asteroida składa się z luźno związanych ze sobą fragmentów skał i zwiera wiele pustych przestrzeni. Innymi słowy to powiązana ze sobą grawitacyjnie sterta gruzu i raczej nie powinniśmy spodziewać się znalezienia na niej krateru uderzeniowego. Materiał, z którego zbudowany jest Dimorphos, jest tak luźny, że uderzenie doprowadziło do zmiany układu całej asteroidy i żaden krater nie powstał, ponieważ cała asteroida zmieniła się czy zreorganizowała wokół miejsca uderzenia.
Obserwacje przeprowadzone po uderzeniu sugerują, że technika zastosowana w misji DART może faktycznie sprawdzić się w przypadku asteroidy znajdującej się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Małe asteroidy są znacznie trudniejsze do wykrycia niż ich więksi kuzyni, a nasz Układ Słoneczny jest pełen szczątków pozostałych po początkach formowania się planet. Obecnie znamy dziesiątki tysięcy mniejszych asteroid krążących w pobliżu naszej planety, ale z pewnością nie są to wszystkie tego typu obiekty. Te większe, ogromne głazy, które mogłyby zniszczyć ludzkość, gdyby uderzyły w Ziemię, zostały skatalogowane i są pod stałym nadzorem.
Następstwa uderzenia
Naukowcy chcą dokładnie zbadać skutki uderzenia, aby ustalić, jak skuteczna była misja DART i co ewentualnie można zmienić, aby chronić Ziemię w przyszłości. – Im więcej szczegółów uda nam się zebrać, tym lepiej, ponieważ może to być ważne przy planowaniu przyszłej misji odchylenia trajektorii obiektu, jeśli taka będzie potrzebna — powiedział Derek Richardson z University of Maryland, który brał udział w misji DART, a obecnie pomaga przy misji Hera.
Samo uderzenie sondy DART wytworzyło długi pióropusz gruzu ciągnący się za Dimorphosem, który można było podziwiać przez prawie miesiąc. Część szczątków z uderzenia może nadal unosić się w pobliżu tego układu podwójnego, co może stanowić potencjalne zagrożenie dla misji. – Tak naprawdę nie znamy dobrze środowiska, w którym będziemy działać, ale cały sens misji polega na tym, aby tam polecieć i się tego dowiedzieć – powiedział dyrektor lotu Ignacio Tanco.
Urzędnicy z ESA porównali misję Hera do dochodzenia na miejscu przestępstwa. – Hera wraca na miejsce zbrodni i zdobędzie wszystkie informacje naukowe i techniczne – zapowiedział kierownik projektu Ian Carnelli.
Misja Hera
Budowa sondy pochłonęła około 400 milionów dolarów. Hera ma rozmiary małego samochodu. Jej trasa wiedzie w pobliżu Marsa. W przyszłym roku wykorzysta Czerwoną Planetę do manewru asysty grawitacyjnej. Do Dimorphosa dotrze w 2026 roku. W tym czasie asteroidy będą znajdować się około 180 milionów kilometrów od Ziemi.
Hera ma na pokładzie szereg instrumentów naukowych. Plan zakłada wejście na orbitę wokół układu podwójnego, a odległości przelotów nad obiektami mają się stopniowo zmniejszać aż do jednego kilometra. Statek kosmiczny będzie badał Dimorphosa przez co najmniej sześć miesięcy, aby dokładnie ustalić jego masę, kształt i skład, a także orbitę wokół Didymosa.
Gdy Hera znajdzie się blisko Dimorphosa, wypuści ze swoich trzewi dwie miniaturowe satelity wielkości pudełka na buty w celu przeprowadzenia jeszcze dokładniejszych pomiarów. Jeden z tych CubeSatów został wyposażony w radar, którym ma zajrzeć pod usłaną głazami powierzchnię obiektu, aby ocenić wewnętrzną strukturę asteroidy. Naukowcy podejrzewają, że Dimorphos powstał z materiału wyrzuconego przez Didymos. Obserwacje radarowe powinny pomóc potwierdzić, czy Didymos jest rzeczywiście rodzicem małego księżyca.
Po zakończeniu pomiarów małe sondy spróbują wylądować na Dimorphosie. Jest możliwe, że po uderzeniu sondy DART księżyc koziołkuje. Jeśli faktycznie tak jest, skomplikuje to przedsięwzięcie.
– Misja DART była spektakularnym sukcesem jako demonstracja technologii odchylania trajektorii asteroid, ale jako eksperyment naukowy wygenerowała tyle samo pytań, ile udzieliła odpowiedzi. Mamy nadzieję, że Hera odpowie na te pytania – powiedział prof. Gareth Collins z Imperial College London, członek zespołu naukowego w misji Hera.
Dzięki danym z misji Hera naukowcy będą w stanie określić zakres asteroid, które można odchylić za pomocą uderzenia statkiem kosmicznym, a także które skały kosmiczne mogą wymagać innego rodzaju interwencji.
Źródło: Space.com, The Guardian, AP, fot. ESA – Science Office, CC BY-SA IGO 3.0, CC BY-SA 3.0 IGO, via Wikimedia Commons