Πλανητική άμυνα.

Αποστολή: Δοκιμή Διπλής Ανακατεύθυνσης Αστεροειδή
 [(Double Asteroid Redirection Test (DART)]

Πρόκειται για μία αποστολή η οποία διευθύνεται από τη ΝΑΣΑ στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζων Χόπκινς [( Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHU/APL)] με την υποστήριξη από τα κεντρικά της τμήματα: Το Εργαστήριο Αεριώθησης [(Jet Propulsion Laboratory (JPL)], Το Κέντρο Διαστημικών πτήσεων Κόνταρντ [(Goddard Space Flight Center (GSFC)], και το Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον [(Johnson Space Center (JSC)]. 

Η αποστολή DART θα είναι η πρώτη επίδειξη της λεγόμενης ¨τεχνικής κινητικής κρούσης¨ η οποία θα αλλάξει τη κίνηση ενός αστεροειδούς στο διάστημα. Η αποστολή DART βρίσκεται στη Φάση Β, με επικεφαλής το JHU / APL και διοικείται από το Γραφείο του Προγράμματος Πλανητικών Αποστολών (Planetary Missions Program Office) στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ (Marshall Space Flight Center) για το Γραφείο Συντονισμού Πλανητικής Αμύνης της NAΣA (NASA’s Planetary Defense Coordination Office).

Δύο διαφορετικές απόψεις της διαστημοσυσκευής DART. Το DRACO (ένα κάπως διαστρεβλωμένο αρκτικόλεξο από τα αρχικά των λέξεων Didymos Reconnaissance & Asteroid Camera for OpNav) βασίζεται στο όργανο απεικόνισης υψηλής ανάλυσης LORRI  από τη διαστημοσυσκευή Νέοι Ορίζοντες. Η αριστερή εικόνα δείχνει επίσης την κεραία Radial Line Slots Array (RLSA) πάνω αριστερά με ηλιακές συστοιχίες. Η ισομετρική όψη στα δεξιά δείχνει μια καθαρότερη εικόνα του κινητήρα ιόντων NEXT-C.

Η αποστολή DART είναι μια δοκιμή που οδηγείται από την ανάγκη για την πλανητική μας άμυνα με μια από τις τεχνολογίες που αναπτύσσονται για την πρόληψη της καταστροφικής πτώσης πάνω στη Γη από έναν επικίνδυνο αστεροειδή: τον "κινητικό προσκρουστήρα"* (kinetic impactor). Ο πρωταρχικός στόχος του DART είναι να επιδείξει την δυνατότητα τοποθέτησης μιας συσκευής την οποία ονομάζει όπως είπαμε και πριν "κινητικό προσκρουστήρα", δηλαδή μια συσκευή ικανή να επιφέρει μια επίδραση στην κίνηση ενός μικρού αστεροειδή. Ο δυαδικός γεωπλήσιος αστεροειδής " (65803) Δίδυμος"  είναι ο στόχος για την διαστημοσυσκευή DART. Ενώ το κύριο σώμα του αστεροειδή αυτού έχει διάμετρο περίπου 800 μέτρα, το δευτερεύον του σώμα (ή αλλιώς "μικρός δορυφόρος") έχει μέγεθος 150 μέτρα, το οποίο είναι το πιο χαρακτηριστικό μέγεθος εκείνων  των αστεροειδών που θα μπορούσαν να αποτελέσουν έναν αρκετά πιθανό κίνδυνο για τη Γη.

Επισκόπηση της διαστημοσυσκευής DART με την ανάπτυξη των ηλιακών συστοιχιών (ROSA). Με την πλήρη ανάπτυξη των συστοιχιών ROSA, το DART φθάνει τα 12,5 μέτρα (494 ίντσες) επί 2,4 μέτρα (98,1 ίντσες).

Η διαστημοσυσκευή DART θα επιτύχει την κινητική πρόσκρουση, σκοπίμως συντρίβοντας τον εαυτό του στο μικρό δορυφόρο με ταχύτητα περίπου 6 χλμ / δευτερόλεπτα, με τη βοήθεια μιας ενσωματωμένης κάμερας και ενός εξελιγμένου αυτόνομου λογισμικού πλοήγησης. Η σύγκρουση θα αλλάξει την ταχύτητα του δορυφόρου στην τροχιά του γύρω από το κύριο σώμα κατά ένα κλάσμα ενός τοις εκατό, άλλα που θα είναι αρκετό για να παρατηρηθεί και να μελετηθεί χρησιμοποιώντας επίγεια τηλεσκόπια.

Πάνω στην ενδέκατη πτήση Dragon (CRS-11) της Space X προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, η συστοιχία ROSA δοκιμάστηκε τον Ιούνιο του 2017 στην αποστολή Expedition 52 πάνω στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Αυτή ήταν η πρώτη διαστημική δοκιμή της συστοιχίας ROSA. Αυτή η εικόνα εμφανίζει τη συστοιχία ROSA συνδεδεμένη με το βραχίονα ISA 'CanadaArm2 στην αρχική του θέση ετοιμότητας (rolled-up’ position). 

Πάνω στην ενδέκατη πτήση Dragon (CRS-11) της Space X προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, η συστοιχία ROSA δοκιμάστηκε τον Ιούνιο του 2017 στην αποστολή Expedition 52 στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Αυτή ήταν η πρώτη διαστημική δοκιμή της συστοιχίας ROSA. Αυτή η εικόνα δείχνει την πλήρη ανάπτυξη της συστοιχίας.

Η διαστημοσυσκευή DART θα χρησιμοποιήσει το ηλιακό ηλεκτρικό σύστημα πρόωσης της NASA το Evolutionary Xenon Thruster - Commercial (NEXT-C) ως το κύριο σύστημα πρόωσης στο διάστημα. Το NEXT-C είναι σύστημα επόμενης γενιάς, το ποίο βασίζεται στο σύστημα πρόωσης διαστημικών οχημάτων της διαστημοσυσκευής Dawn (Αυγή), και αναπτύχθηκε στο Ερευνητικό κέντρο Γκλέν (Glenn Research Center) της NAΣA στο Κλίβελαντ του Οχάιο. Με τη χρήση ηλεκτρικής προώθησης, η διαστημοσυσκευή DART είναι σε θέση να αποκτήσει σημαντική ευελιξία στο χρονοδιάγραμμα της αποστολής της, και να διευρύνει το πρόγραμμα της εκτόξευσης της, καθώς και να μειώσει το κόστος του οχήματος εκτόξευσης το οποίο παίρνει την αποστολή από τη Γη και την τοποθετεί σε τροχιά.

Το εύρος εκτόξευσης των διαστημοσυσκευών DART της NAΣA ξεκινά στα τέλη Δεκεμβρίου του 2020 και διαρκεί μέχρι το Μάιο του 2021. Θα αναχαιτίσει την κίνηση στο μικροδορυφόρο του αστεροειδή Δίδυμος στις αρχές Οκτωβρίου του 2022, όταν το σύστημα του Διδύμου θα βρίσκεται σε απόσταση 11 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, επιτρέποντας τις παρατηρήσεις του από επίγεια τηλεσκόπια και πλανητικά ραντάρ έτσι ώστε να μετρηθεί η μεταβολή της ορμής που δόθηκε από την πρόσκρουση του Κινητικού Προσκρουστήρα πάνω στο μικροδορυφόρο του αστεροειδή (65803) Δίδυμος. 

Η διαστημοσυσκευή DART θα συνδηλωθεί είτε με εμπορική είτε με στρατιωτική εκτόξευση σε γεωσύγχρονη τροχιά στο χρονικό διάστημα μεταξύ Δεκεμβρίου 2020 και Μαΐου 2021. Χρησιμοποιώντας τη μηχανή ιοντικής πρόωσης NEXT-C, το DART θα "ξεδιπλώνεται" πέρα από τις τροχιές των γεωσύγχρονων δορυφόρων και τη Σελήνη για να φτάσει σε σημείο διαφυγής, ώστε να απομακρυνθεί από το σύστημα Γης-Σελήνης, και να συνεχίσει την πορεία του προς τον αστεροειδή (65803) Δίδυμο.

Δεκατέσσερις εικόνες ραντάρ από το ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo του γεωοπλήσιου αστεροειδούς (65803) Δίδυμος και το μικροδορυφόρο του, οι οποίες ελήφθησαν στις 23, 24 και 26 Νοεμβρίου του 2003. Οι δυνατότητες των πλανητικών ραντάρ της NAΣA επιτρέπουν στους επιστήμονες να μελετούν το σχήμα, τις κοιλότητες και τους ενδεχόμενους μεγάλους ογκόλιθους στις επιφάνειες αυτών των μικρών κόσμων. Τα φωτομετρικά δεδομένα από τις καμπύλες φωτός, δείχνουν ότι ο αστεροειδής (65803) Δίδυμος είναι ένα δυαδικό σύστημα, και αυτές οι εικόνες από ραντάρ δείχνουν ξεκάθαρα το δευτερεύον σώμα.

Εικόνα από προσημείωση υπολογιστή του συστήματος του αστεροειδή (65803) Δίδυμος, που προέρχεται από φωτομετρικά δεδομένα καμπύλης φωτός και ραντάρ. Το κύριο σώμα έχει διάμετρο περίπου 800 μέτρα ενώ ο μικροδορυφόρος του έχει μήκος περίπου 150 μέτρα. Η απόσταση μεταξύ τους είναι λίγο πάνω από ένα χιλιόμετρο. Το πρωτεύον σώμα περιστρέφεται μία φορά κάθε 2.26 ώρες ενώ ο ασφυκτικά "κλειδωμένος" βαρυτικά μικροδορυφόρος του περιστρέφεται γύρω από την κεντρικό σώμα του συστήματος μία φορά κάθε 11.9 ώρες. Σχεδόν ένα έκτο του γνωστού πληθυσμού γεοπλήσιων αστεροειδών (Near Earth Objects - ΝΕΑ) είναι συστήματα δυαδικών ή συστήματα πολλαπλών αντικειμένων.
Εικόνα: Naidu et al., Workshop AIDA, 2016

Ο γεωπλήσιος αστεροειδής (185851) 2000 DP107 είναι κατά πολλούς τρόπους ανάλογος με τον Δίδυμο 2000 Ο DP107, και  ήταν ο πρώτος δυαδικός αστεροειδής που απεικονίστηκε ποτέ με ραντάρ. Το βίντεο αυτό δημιουργήθηκε από παρατηρήσεις πλανητικού ραντάρ. Σε αυτό το παράδειγμα στο (2000 DP107), το πρωτεύον και το δευτερεύον αντικείμενο έχουν διάμετρο περίπου 850 μέτρα και 300 μέτρα αντίστοιχα. Απέχουν μεταξύ τους περίπου 2,7 χλμ. Το πρωτεύον αντικείμενο (ή σώμα) περιστρέφεται μία φορά κάθε 2,77 ώρες ενώ το βαρυτικά εναγκαλισμένο δευτερεύον αντικείμενο περιφέρεται γύρω από το πρωτεύον περίπου μία φορά κάθε 42 ώρες.

Το σύστημα του αστεροειδή (65803) Δίδυμος εν συντομία

Σχηματική απεικόνιση της αποστολής DART η οποία δείχνει την επίδραση πάνω στο μικροδορυφόρο του του αστεροειδούς (65803) Δίδυμος. Οι παρατηρήσεις μετά από την πρόσκρουση από τα επίγεια οπτικά τηλεσκόπια καθώς και το πλανητικό ραντάρ, θα μετρήσουν με τη σειρά τους την αλλαγή στην τροχιά του μικροδορυφόρου γύρω από το μητρικό του αντικείμενο.  

--------------------*--------------------

*Προσκουστήρας

--------------------*--------------------

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Πηγή

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy