Fizyka w Szkole

Misja kosmiczna DART – pierwsza próba obrony Ziemi

Marcin Wesołowski

 

Pod koniec listopada 2021 roku z bazy Vandenberg w Kalifornii została wyniesiona
w przestrzeń kosmiczną sonda DART (ang. Double Asteroid Redirection Test).
Głównym celem tej misji jest przetestowanie obecnych technologii, które mogą pomóc w ochronie Ziemi przed potencjalnymi zderzeniami z obiektami należącymi do grupy NEO (ang. Near-Earth Objects).

Zauważmy, że w tej grupie występują planetoidy, komety oraz meteoroidy. Umowną granicą przynależności do grupy NEO jest odległość części orbity danego ciała niebieskiego od Ziemi, która jest mniejsza niż 1.3 au. Warto zauważyć, że NASA na podstawie decyzji Kongresu Stanów Zjednoczonych posiada upoważnienie do katalogowania obiektów kosmicznych
o średnicy co najmniej 1 km, które należą do grupy NEO. Takie obiekty o średnicy np. 1 km
w przypadku kolizji z Ziemią mogą wywołać duże zniszczenia przynajmniej w skali lokalnej, a także mogą stać się główną przyczyną wywołującą zjawiska mające wpływ na znacznie większy obszar.

Warto w tym miejscu odnotować fakt, że większe obiekty jesteśmy w stanie odkrywać i monitorować z większym wyprzedzeniem czasu. Natomiast obiekty relatywnie małe mogą stanowić prawdziwe wyzwanie. Jako przykład można podać planetoidę 2004 FH, której średnica wynosi około 30 metrów. Obiekt ten przeszedł nad powierzchnią Ziemi
w odległości 43 000 km, a jego odkrycie miało miejsce trzy dni wcześniej od maksymalnego zbliżenia do Ziemi. W tym kontekście kluczową kwestią jest ocena potencjalnego ryzyka, którą przeprowadza się w oparciu o dwie skale: Torino oraz skalę Palermo.

Warto także podkreślić i za zarazem uspokoić naszych czytelników, że żadna ze zidentyfikowanych dotąd asteroid nie stanowi bezpośredniego zagrożenia dla Ziemi. Jednakże wciąż wiele obiektów nie zostało jeszcze zaobserwowanych. Według danych NASA szacuje się, że dotychczas odkryte zostało około 90% asteroid o średnicy większej niż 1 km, ale tylko 40% tych mniejszych. Dlatego też ciągłe badanie przestrzeni kosmicznej z punktu widzenia naszego bezpieczeństwa jest niezwykle ważne.

Zadaniem sondy kosmicznej DART jest planowe zderzenie sondy, która jest impaktorem
z asteroidą Didymos, a właściwie jej księżycem Dimorphosem. Spodziewanym efektem planowanej kolizji jest zmiana okresu obiegu Dimorphosa, która ma skutkować zmianą jego orbity. Chociaż Dimorphos nie zagraża bezpośrednio Ziemi, to ma stać się obiektem, który posłuży do sprawdzenia, czy taka kolizja jest w stanie zmienić pierwotną orbitę tego ciała niebieskiego.

Planowa kolizja została przewidziana pod koniec września lub przełom września i października 2022 roku. Według wstępnych obliczeń taka kolizja ma skutkować skróceniem okresu orbitalnego Dimorphosa wokół asteroidy Didymos o co najmniej 73 sekundy. Szczegółowe obserwacje po planowym zderzeniu będą prowadzone bezpośrednio z Ziemi. Dodatkowo wpływ tej kolizji będzie także badany w późniejszym czasie za pomocą sondy Hera, która ma zostać wystrzelona w przestrzeń kosmiczną w 2024 roku. Głównym celem tej misji będzie analiza skutków zderzenia Dimorphosa z sondą DART, a także badanie charakterystyki krateru powstałego przy tej kolizji.

Więcej przeczytacie w artykule dr. Marcina Wesołowskiego „Misja kosmiczna DART – czyli pierwsza próba obrony Ziemi” w najnowszym wydaniu (2_2022) „Fizyki w Szkole”