211service.com
We gaan een ruimtevaartuig tegen een asteroïde botsen om te proberen het af te buigen
Schema van de DART-missie toont de impact op het maantje van asteroïde (65803) Didymos NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab; Bewerkt door mevrouw Tech
Een aan de aarde gebonden asteroïde hoeft niet groot te zijn om een probleem te zijn. Zelfs iets van slechts een paar honderd voet breed kan wijdverbreide verwoesting veroorzaken als het een dorp of stad raakt.
Voor de objecten die we kunnen volgen (en er glippen er veel voorbij zonder dat we het te laat beseffen), schatten wetenschappers hun banen en berekenen ze de kans op een botsing. We hebben tot nu toe geluk gehad, want we hebben nog niet te maken gehad met een scenario waarin een ruimterots zich op een spoedcursus naar de aarde bevindt. Als er een was, zouden we macht een kans hebben om het op een veiliger pad te brengen, maar we hebben nog nooit zoiets geprobeerd.
Daar komt binnenkort verandering in. Vorige week kwamen meer dan 130 wetenschappers bijeen in Rome om meer details te hashen over een informele samenwerking tussen NASA en de European Space Agency (ESA) genaamd AIDA, een afkorting voor asteroïde-impact en deflectiebeoordeling. AIDA verwijst naar een paar missies die zijn ontworpen om een ruimtevaartuig in een nabije aardse asteroïde te slaan en vervolgens de impact te bestuderen om te zien hoe haalbaar het voor mensen kan zijn om een asteroïde van zijn baan te duwen, mocht dat ooit nodig zijn.
Vandaag zijn we de eerste mensen in de geschiedenis die de technologie hebben om een asteroïde mogelijk af te weren van een inslag op de aarde, zegt Ian Carnelli van ESA. De belangrijkste vraag die nog moet worden beantwoord, is: zijn de technologieën en modellen die we hebben goed genoeg om echt te werken? Voordat u met de auto gaat rijden, moet u een verzekering hebben. Welnu, AIDA is de verzekeringspolis voor planeet Aarde.
Het begint met NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART). Een stuk metaal van een halve ton zal in juli 2021 worden gelanceerd en zijn weg banen naar 65803 Didymos, een binaire asteroïde (bestaande uit één grote asteroïde die in een baan om een kleinere maantje draait). Na 16 maanden zal DART in Didymos aankomen en met meer dan 14.700 mijl per uur in de maan vallen.
De botsing zou voldoende moeten zijn om de baan en snelheid van het maantje rond het primaire lichaam met een fractie van een procent te veranderen - een kleine hoeveelheid, maar toch meetbaar door de telescopen van de aarde. Een in Italië gemaakte cubesat genaamd LICIACube zal vlak voor de botsing van DART scheiden en directe beelden van de botsing maken. Als het werkt, is het de eerste keer in de geschiedenis dat mensen het baantraject van een object in de ruimte fysiek hebben veranderd.
DART zal ook een paar nieuwe ruimtevaarttechnologieën testen. De eerste is een nieuw elektrisch aandrijfsysteem op zonne-energie, genaamd NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C). Het is gebaseerd op een systeem dat voor het eerst werd gebruikt tijdens de Dawn-missie die meer dan tien jaar geleden werd gelanceerd om de protoplaneten Vesta en Ceres te bestuderen. De tweede is Small-body Manoeuvreer Autonomous Real-Time Navigation (SMART Nav), een nieuw algoritme voor geleiding en navigatiecontrole van ruimtevaartuigen. SMART Nav zal verantwoordelijk zijn voor het richten van DART op de moonlet.
Een van de belangrijkste uitdagingen van DART is om het kleine maantje, 6,8 miljoen mijl verwijderd van de aarde, betrouwbaar te richten en vierkant te beïnvloeden, zegt Nancy Chabot, een planetaire wetenschapper aan de Johns Hopkins University die de coördinatieleider is voor DART. Ongeveer een uur voor de inslag identificeert SMART Nav de juiste asteroïde van de twee en stuurt het ruimtevaartuig daarnaartoe.
Ondertussen is er Hera-ESA's baby in de AIDA-samenwerking. Hera wordt pas in 2023 gelanceerd en zal pas vijf jaar later bij Didymos aankomen.
Hera bevat twee kubussen met hun eigen voortstuwingssystemen, waarvan er één zal proberen te landen op Didymos. Het ruimtevaartuig zal een camera, lidar en een warmtebeeldcamera gebruiken om meer waarnemingen te doen van de vorm van de inslagkrater en om te beoordelen wat er met de asteroïde is gebeurd na de afbuigpoging van DART. Net als DART gebruikt Hera een autonoom navigatiesysteem - in dit geval om onafhankelijk te beoordelen welke delen van de asteroïde het waard zijn om te worden afgebeeld en bestudeerd, en om erachter te komen hoe die gebieden te bereiken.
Dit alles zou niet mogelijk zijn als Didymos niet op unieke wijze een heleboel vakjes had aangevinkt. Het bevindt zich niet op een pad om met de aarde in botsing te komen en vormt daarom geen huidige bedreiging voor de planeet, maar de binaire aard ervan maakt DART's kinetische impactor-demonstratie mogelijk, zegt Chabot. Omdat het maantje al in een baan om de aarde draait een ander object, hebben we een meer gecontroleerd scenario om te meten hoeveel de impact van DART de baan van de moonlet beïnvloedt. Bovendien geeft die baan, die zowel voor als achter het primaire lichaam passeert, de grondtelescopen van de aarde ook de kans om de impact vanuit de beste perspectieven te bestuderen.
NASA, ESA en hun partners boeken vooruitgang. Zowel Carnelli als Chabot zijn van mening dat de workshop een groot succes was, vooral als het gaat om navigatie-uitdagingen en het vormen van een strategie om Hera in staat te stellen de DART-krater in beeld te brengen (waarvan we nu denken dat deze veel groter zou kunnen zijn dan eerdere schattingen suggereerden).
Planetaire verdediging is echt een wereldwijde onderneming, zegt Carnelli. Naast alleen de technologie en de wetenschap, is AIDA ook een heel goed experiment in termen van samenwerking tussen wetenschappers en instanties over de hele wereld. Het is het soort ding dat nodig zou zijn als een asteroïde op een ramkoers naar de aarde zou komen.