Seit die Raumsonde DART (Double Asteroid Redirection Test) der NASA am 26. September absichtlich in den Asteroidenmond Dimorphos einschlug und seine Umlaufbahn um 33 Minuten veränderte, hat das Untersuchungsteam die Auswirkungen untersucht, wie diese planetare Verteidigungstechnik in der Zukunft eingesetzt werden könnte , falls ein solcher Bedarf jemals entstehen sollte.
Dazu gehörte eine weitere Analyse der „Ejekta“ – der vielen Tonnen von Asteroidengestein, die durch den Aufprall verdrängt und in den Weltraum geschleudert wurden –, deren Rückstoß den Vorstoß von DART gegen Dimorphos erheblich verstärkte.
Kontinuierliche Beobachtungen dieser sich entwickelnden Auswürfe haben dem Untersuchungsteam ein besseres Verständnis dafür vermittelt, was das DART-Raumschiff an der Aufprallstelle erreicht hat. Mitglieder des DART-Teams lieferten während des Herbsttreffens der American Geophysical Union am Donnerstag, dem 15. Dezember, in Chicago eine vorläufige Interpretation ihrer Ergebnisse.
„Was wir von der DART-Mission lernen können, ist alles Teil der übergreifenden Arbeit der NASA zum Verständnis von Asteroiden und anderen kleinen Körpern in unserem Sonnensystem“, sagte Tom Statler, Programmwissenschaftler für DART am NASA-Hauptsitz in Washington und einer der Moderatoren bei der Einweisung.
„Der Einschlag des Asteroiden war nur der Anfang. Jetzt nutzen wir die Beobachtungen, um zu untersuchen, woraus diese Körper bestehen und wie sie entstanden sind – und wie wir unseren Planeten verteidigen können, sollte jemals ein Asteroid auf uns zukommen.“
Im Mittelpunkt dieser Bemühungen stehen detaillierte wissenschaftliche und technische Analysen von Daten aus der weltweit ersten planetaren Verteidigungstechnologie-Demonstration nach dem Aufprall. In den Wochen nach dem Aufprall konzentrierten sich die Wissenschaftler auf die Messung der Impulsübertragung von der Kollision von DART mit etwa 14.000 Meilen pro Stunde (22.530 Kilometer pro Stunde) mit seinem Zielasteroiden.
Wissenschaftler schätzen, dass der Aufprall von DART über zwei Millionen Pfund (eine Million Kilogramm) des staubigen Gesteins in den Weltraum verdrängt hat – genug, um sechs oder sieben Eisenbahnwaggons zu füllen. Das Team verwendet diese Daten sowie neue Informationen über die Zusammensetzung des Asteroidenmonds und die Eigenschaften des Auswurfs, die aus Teleskopbeobachtungen und Bildern von DARTs mitfahrbarem Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids (LICIACube) gewonnen wurden, die von der zur Verfügung gestellt wurden Italian Space Agency (ASI) – um zu erfahren, wie stark der erste Treffer von DART den Asteroiden bewegt hat und wie stark der Rückstoß dazu beigetragen hat.
„Wir wissen, dass das erste Experiment funktioniert hat. Jetzt können wir damit beginnen, dieses Wissen anzuwenden“, sagte Andy Rivkin, Co-Leiter des DART-Untersuchungsteams am Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL). „Die Untersuchung der Auswurfmassen, die beim kinetischen Aufprall entstanden sind – allesamt von Dimorphos stammend – ist eine wichtige Methode, um weitere Einblicke in die Beschaffenheit seiner Oberfläche zu gewinnen.“
Beobachtungen vor und nach dem Einschlag zeigen, dass Dimorphos und sein größerer Eltern-Asteroid Didymos eine ähnliche Zusammensetzung haben und aus demselben Material bestehen – Material, das mit gewöhnlichen Chondriten in Verbindung gebracht wurde, ähnlich der häufigsten Art von Meteoriten, die auf die Erde einschlagen. Diese Messungen nutzten auch die Auswurfmassen von Dimorphos, die in den Tagen nach dem Aufprall das vom System reflektierte Licht dominierten. Schon jetzt zeigen Teleskopbilder des Didymos-Systems, wie der Druck der Sonnenstrahlung den Ejektastrom zu einem kometenähnlichen Schweif von Zehntausenden von Kilometern Länge gedehnt hat.
Wenn man diese Teile zusammensetzt und davon ausgeht, dass Didymos und Dimorphos die gleiche Dichte haben, berechnet das Team, dass der Impuls, der übertragen wurde, als DART Dimorphos traf, etwa 3,6-mal größer war, als wenn der Asteroid das Raumschiff einfach absorbiert und überhaupt keine Auswürfe produziert hätte – was darauf hindeutet Auswurfmassen trugen dazu bei, den Asteroiden stärker zu bewegen als das Raumschiff.
Die genaue Vorhersage der Impulsübertragung ist von zentraler Bedeutung für die Planung einer zukünftigen kinetischen Aufprallmission, falls eine solche jemals benötigt wird, einschließlich der Bestimmung der Größe des Impaktor-Raumfahrzeugs und der Schätzung der Vorlaufzeit, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass eine kleine Auslenkung einen potenziell gefährlichen Asteroiden von ihm wegbewegen würde Weg.
„Die Impulsübertragung ist eines der wichtigsten Dinge, die wir messen können, da es sich um Informationen handelt, die wir benötigen würden, um eine Impaktor-Mission zu entwickeln, um einen bedrohlichen Asteroiden abzulenken“, sagte Andy Cheng, Leiter des DART-Ermittlungsteams von Johns Hopkins APL. „Zu verstehen, wie der Aufprall eines Raumfahrzeugs die Dynamik eines Asteroiden verändern wird, ist der Schlüssel zum Entwurf einer Minderungsstrategie für ein planetarisches Verteidigungsszenario.“
Weder Dimorphos noch Didymos stellen vor oder nach der kontrollierten Kollision von DART mit Dimorphos eine Gefahr für die Erde dar.