Neue Ergebnisse der DART-Planetenverteidigungsmission der NASA bestätigen, dass wir tödliche Asteroiden ablenken könnten

Was würden wir tun, wenn wir einen gefährlichen Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde entdecken würden? Können wir es sicher ablenken, um den Aufprall zu verhindern?

Letztes Jahr, NASA-Mission Double Asteroid Redirection Test (DART). versuchte herauszufinden, ob ein „kinetischer Impaktor“ die Aufgabe erfüllen könnte: ein 600 kg schweres Raumschiff von der Größe eines Kühlschranks in einen Asteroiden von der Größe eines Aussie Rules-Footballfelds zu rammen.

Die ersten Ergebnisse dieses ersten realen Tests unserer potenziellen planetaren Verteidigungssysteme sahen vielversprechend aus. Doch erst jetzt werden die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse veröffentlicht: fünf Arbeiten in Natur haben die Wirkung nachgestelltund analysierte, wie es die des Asteroiden veränderte Schwung Und Orbitwährend zwei Studien Untersuchen Sie die Trümmer, die durch den Aufprall weggeschleudert wurden.

Die Schlussfolgerung: „Die Technologie der kinetischen Impaktoren ist eine praktikable Technik, um die Erde gegebenenfalls zu verteidigen“.

Kleine Asteroiden könnten gefährlich sein, sind aber schwer zu erkennen

Unser Sonnensystem ist voller Trümmer, die aus den frühen Tagen der Planetenentstehung übrig geblieben sind. Heute einige 31.360 Asteroiden sind dafür bekannt, in der Nachbarschaft der Erde herumzulungern.

Obwohl wir die meisten der großen, kilometergroßen, die die Menschheit auslöschen könnten, wenn sie die Erde treffen, im Blick haben, bleiben die meisten der kleineren unentdeckt.

Vor etwas mehr als zehn Jahren explodierte ein 18 Meter großer Asteroid in unserer Atmosphäre über Tscheljabinsk, Russland. Die Schockwelle zerschmetterte Tausende von Fenstern, richtete Verwüstungen an und verletzte einige 1.500 Menschen.

Ein 150-Meter-Asteroid wie Dimorphos würde die Zivilisation nicht auslöschen, aber er könnte Massenopfer und regionale Verwüstungen verursachen. Diese kleineren Weltraumfelsen sind jedoch schwieriger zu finden: Wir glauben, dass wir bisher nur etwa 40 % von ihnen entdeckt haben.

Die DART-Mission

Angenommen, wir haben einen Asteroiden dieser Größe auf Kollisionskurs mit der Erde ausspioniert. Könnten wir es in eine andere Richtung schubsen und es von einer Katastrophe weglenken?

Es ist theoretisch möglich, einen Asteroiden mit genug Kraft zu treffen, um seine Umlaufbahn zu ändern, aber ist dies tatsächlich möglich? Das wollte die DART-Mission herausfinden.

Insbesondere wurde die Technik des „kinetischen Impaktors“ getestet, was eine ausgefallene Art ist, „den Asteroiden mit einem sich schnell bewegenden Objekt zu treffen“.

Der Asteroid Dimorphos war ein perfektes Ziel. Es befand sich in einer Umlaufbahn um seinen größeren Cousin Didymos in einer Schleife, die knapp 12 Stunden dauerte.

Der Aufprall des DART-Raumfahrzeugs sollte diese Umlaufbahn leicht verändern und sie nur ein wenig verlangsamen, so dass die Schleife schrumpfen und ihre Rundreise um geschätzte sieben Minuten verkürzen würde.

Ein selbststeuerndes Raumschiff

Damit DART zeigen konnte, dass die Technik des kinetischen Impaktors ein mögliches Werkzeug für die planetare Verteidigung ist, musste es zwei Dinge demonstrieren:

dass sein Navigationssystem einen Asteroiden während einer Hochgeschwindigkeitsbegegnung autonom manövrieren und anvisieren könnte

dass ein solcher Einschlag die Umlaufbahn des Asteroiden verändern könnte.

Mit den Worten von Cristina Thomas von der Northern Arizona University und Kollegen, die analysierte die Änderungen der Umlaufbahn von Dimorphos Als Ergebnis des Aufpralls „hat DART beides erfolgreich getan“.

Das DART-Raumschiff steuerte sich mit einem neuen System namens Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation (SMART Nav) auf den Weg von Dimorphos, das die Bordkamera verwendete, um in eine Position für maximale Wirkung zu gelangen.

Fortgeschrittenere Versionen dieses Systems könnten es zukünftigen Missionen ermöglichen, ihre eigenen Landeplätze auf entfernten Asteroiden zu wählen, wo wir das Trümmerhaufen-Gelände nicht gut von der Erde aus abbilden können. Das würde die Mühe einer ersten Erkundungstour ersparen!

Dimorphos selbst war vor DART ein solcher Asteroid. Ein Team um Terik Daly von der Johns Hopkins University hat hochauflösende Bilder der Mission dazu verwendet Erstellen Sie ein detailliertes Formmodell. Dies gibt eine bessere Schätzung seiner Masse und verbessert unser Verständnis darüber, wie diese Arten von Asteroiden auf Einschläge reagieren werden.

Gefährliche Trümmer

Der Aufprall selbst erzeugte eine unglaubliche Materialwolke. Jian-Yang Li vom Planetary Science Institute und Kollegen haben detailliert beschrieben wie das ausgeworfene Material durch den Aufprall hochgeschleudert wurde und in einen 1.500 km langen Trümmerschweif strömte, der fast einen Monat lang zu sehen war.

Materialströme von Kometen sind bekannt und dokumentiert. Sie bestehen hauptsächlich aus Staub und Eis und werden als harmlose Meteoritenschauer angesehen, wenn sie die Erde kreuzen.

Asteroiden bestehen aus felsigerem, stärkerem Material, daher könnten ihre Ströme eine größere Gefahr darstellen, wenn wir ihnen begegnen. Es ist sehr aufregend, ein echtes Beispiel für die Entstehung und Entwicklung von Trümmerspuren im Kielwasser eines Asteroiden aufzuzeichnen. Die Identifizierung und Überwachung solcher Asteroidenströme ist ein Hauptziel planetarer Verteidigungsbemühungen wie der Wüstenfeuerball-Netzwerk Wir operieren von der Curtin University aus.

Ein größeres Ergebnis als erwartet

Wie sehr hat der Aufprall die Umlaufbahn von Dimorphous verändert? Um viel mehr als erwartet. Anstatt sich um sieben Minuten zu ändern, war es 33 Minuten kürzer geworden!

Dieses größer als erwartete Ergebnis zeigt, dass die Veränderung der Umlaufbahn von Dimorphos nicht nur auf den Aufprall der DART-Raumsonde zurückzuführen ist. Der größte Teil der Veränderung war auf einen Rückstoßeffekt von all dem ausgestoßenen Material zurückzuführen, das in den Weltraum flog, was Ariel Graykowski vom SETI-Institut und Kollegen herausfand geschätzt zwischen 0,3 % und 0,5 % der Gesamtmasse des Asteroiden.

Ein erster Erfolg

Der Erfolg der DART-Mission der NASA ist der erste Beweis für unsere Fähigkeit, die Erde vor der Bedrohung durch gefährliche Asteroiden zu schützen.

In diesem Stadium brauchen wir noch einiges an Vorwarnung, um diese kinetische Impaktortechnik anzuwenden. Je früher wir in die Umlaufbahn eines Asteroiden eingreifen, desto geringer ist die Änderung, die wir vornehmen müssen, um ihn davon abzuhalten, die Erde zu treffen. (Um zu sehen, wie das alles funktioniert, können Sie mit NASAs spielen NEO Deflection-App.)

Aber sollten wir? Dies ist eine Frage, die beantwortet werden muss, wenn wir jemals einen gefährlichen Asteroiden umleiten müssen. Bei einer Änderung der Umlaufbahn müssten wir sicher sein, dass wir sie nicht in eine Richtung drängen, die uns auch in Zukunft treffen würde.

Wir werden jedoch immer besser darin, Asteroiden zu erkennen, bevor sie uns erreichen. Wir haben allein in den letzten Monaten zwei gesehen: 2022WJ1die sich im November über Kanada auswirkte, und Sar2667die im Februar über Frankreich eintraf.

Wir können davon ausgehen, dass wir in Zukunft mit der Eröffnung des noch viel mehr entdecken werden Vera-Rubin-Observatorium in Chile Ende dieses Jahres.

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