"ناسا" تطلق مهمة لتحطم كويكب قريب من الأرض لمحاولة تغيير حركته في الفضاء

انطلقت مهمة DART، أو اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج على متن صاروخ SpaceX Falcon 9 من قاعدة فاندنبرغ للقوة الفضائية في كاليفورنيا. تم بث تغطية حية للحدث على تلفزيون ناسا وموقع الوكالة. عاد معزز Falcon 9 للهبوط العمودي على الأرض.
لكن الاختبار الحقيقي لتقنية انحراف الكويكب سيأتي في سبتمبر 2022 ، عندما تصل المركبة الفضائية إلى وجهتها ، لمعرفة كيف تؤثر على حركة كويكب قريب من الأرض في الفضاء.
هدف المهمة هو Dimorphos ، قمر صغير يدور حول الكويكب القريب من الأرض Didymos. سيكون هذا أول عرض توضيحي واسع النطاق للوكالة لهذا النوع من التكنولوجيا نيابة عن الدفاع الكوكبي. وستكون هذه هي أيضًا المرة الأولى التي يغير فيها البشر ديناميكيات جسم النظام الشمسي بطريقة قابلة للقياس ، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.
الأجسام القريبة من الأرض هي كويكبات ومذنبات لها مدارات تضعها على بعد 30 مليون ميل (48 مليون كيلومتر) من الأرض. إن اكتشاف تهديد الأجسام القريبة من الأرض ، أو الأجسام القريبة من الأرض ، التي يمكن أن تسبب ضررًا جسيمًا هو التركيز الأساسي لوكالة ناسا وغيرها من المنظمات الفضائية حول العالم.
الكويكب ديديموس وقمره ديمورفوس
في اليونانية ، تعني ديديموس "توأم" ، وهي إشارة إلى كيف أن الكويكب - بعرض نصف ميل (0.8 كيلومتر) تقريبًا - يشكل نظامًا ثنائيًا مع الكويكب الأصغر ، أو القمر - 525 قدمًا (160 مترًا) في القطر - الذي تم اكتشافه قبل عقدين من الزمن. اقترح Kleomenis Tsiganis ، عالم الكواكب بجامعة أرسطو في ثيسالونيكي وعضو فريق DART ، تسمية القمر باسم Dimorphos ، وهو ما يعني "شكلين".
إنه الوقت المثالي لحدوث مهمة DART. سيكون ديديموس وديمورفوس قريبين نسبيًا من الأرض - على بعد 6835.083 ميلًا (11 مليون كيلومتر) - في سبتمبر 2022. ستأتي المركبة الفضائية بسرعة تصل إلى حوالي 15000 ميل (24140 كيلومترًا) في الساعة ، مستهدفة ديمورفوس ، كما قالت نانسي شابوت ، DART. رئيس التنسيق في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية في لوريل ، ماريلاند.
ستساعد الكاميرا الموجودة على المركبة الفضائية ، والتي تسمى DRACO ، وبرنامج الملاحة المستقل ، المركبة الفضائية على اكتشاف Dimorphos والاصطدام به. DRACO هو اختصار ل Didymos Reconnaissance & Asteroid Camera ل OpNav.
تهدف المهمة إلى الاصطدام عمدًا بديمورفوس لتغيير حركة الكويكب في الفضاء ، وفقًا لوكالة ناسا. سيتم تسجيل هذا الاصطدام بواسطة LICIACube ، أو Light Italian Cubesat لتصوير الكويكبات ، وهو قمر صناعي مصاحب لمكعب قدمته وكالة الفضاء الإيطالية. إنها أول مهمة فضائية عميقة لوكالة الفضاء الإيطالية.
سوف يسافر CubeSat بحجم حقيبة الملفات على DART ثم يتم نشره منه قبل التأثير حتى يتمكن من تسجيل ما يحدث. بعد ثلاث دقائق من التأثير ، ستطير CubeSat بواسطة Dimorphos لالتقاط الصور ومقاطع الفيديو.
قالت إيلينا آدامز ، مهندسة أنظمة مهمة DART في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية ، إن الفيديو الخاص بالتصادم سيعاد إلى الأرض ، وهو أمر يجب أن يكون "مثيرًا للغاية".
قال توم ستاتلر ، عالم برنامج DART في مقر ناسا ، في بيان: "سيتمكن علماء الفلك من مقارنة الملاحظات من التلسكوبات الأرضية قبل وبعد التأثير الحركي ل DART لتحديد مدى تغير الفترة المدارية للديمورفوس". "هذا هو القياس الأساسي الذي سيخبرنا كيف استجاب الكويكب لجهودنا في الانحراف."
بعد سنوات قليلة من الارتطام ، ستجري بعثة هيرا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية تحقيقًا لمتابعة ديديموس وديمورفوس.
بينما تم تطوير مهمة DART لمكتب تنسيق الدفاع الكوكبي التابع لناسا وإدارتها من قبل مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ، سيعمل فريق المهمة مع فريق مهمة Hera بموجب تعاون دولي يُعرف باسم Asteroid Impact & Deflection Assessment ، أو AIDA.
قال أندريا رايلي ، مدير برنامج DART في مقر ناسا ، في بيان: "DART هي الخطوة الأولى في اختبار طرق انحراف الكويكبات الخطرة". "الكويكبات التي يحتمل أن تكون خطرة هي مصدر قلق عالمي ، ونحن متحمسون للعمل مع زملائنا الإيطاليين والأوروبيين لجمع أدق البيانات الممكنة من هذا العرض التوضيحي لانحراف التأثير الحركي."
مهمة الأوائل
تم اختيار Dimorphos لهذه المهمة لأن حجمها يتناسب مع الكويكبات التي يمكن أن تشكل تهديدًا للأرض ، لكن نظام الكويكبات المزدوج نفسه لا يمثل تهديدًا للأرض.
المركبة الفضائية أصغر بحوالي 100 مرة من ديمورفوس ، لذلك لن تمحو الكويكب.
قال شابوت: "هذا لن يدمر الكويكب ، بل سيعطيه دفعة صغيرة ويحول مساره حول الكويكب الأكبر". هذا يعني أنه لا توجد فرصة لتغيير مسار الكويكب لجعله أكثر تهديدًا.
لن يؤدي التأثير السريع إلا إلى تغيير سرعة Dimorphos أثناء دورانه حول Didymos بنسبة 1٪ ، وهذا لا يبدو كثيرًا - ولكنه سيغير الفترة المدارية للقمر بأكثر من دقيقة. يمكن ملاحظة هذا التغيير وقياسه من خلال التلسكوبات الأرضية الموجودة على الأرض.
يكمل ديمورفوس مدارًا حول ديديموس كل 11 ساعة و 55 دقيقة. قال آندي تشينج ، رئيس فريق تحقيق DART في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية ، إنه إذا نجح التأثير ، فسيغير تلك الفترة بما لا يقل عن 73 ثانية.
سيُظهر قياس انتقال الزخم بين المركبة الفضائية وديمورفوس المقدار المطلوب لتغيير مسار الكويكب.
قال تشينج: "إذا تم اكتشاف كويكب في يوم من الأيام في مسار تصادم مع الأرض ، فسنكون لدينا فكرة عن مقدار الزخم الذي نحتاجه لجعل هذا الكويكب يخطئ الأرض".
استراتيجيات الدفاع الكوكبي
على الرغم من عدم وجود كويكبات حاليًا في مسار تأثير مباشر مع الأرض ، إلا أن هناك عددًا كبيرًا من الكويكبات القريبة من الأرض - أكثر من 27000 في جميع الأشكال والأحجام.
قال ليندلي جونسون ، ضابط دفاع الكواكب في مقر ناسا: "مفتاح الدفاع الكوكبي هو العثور عليها بوقت طويل قبل أن تشكل تهديدًا بالاصطدام". "المبدأ مع كل منهم هو مجرد تغيير السرعة المدارية للكويكب بمقدار ضئيل فقط. تغيير سرعة الكويكب في مداره يغير مداره ، لذلك في المستقبل ، لن يكون في نفس المكان الذي كان فيه ستؤثر على الأرض ".
بعد ثلاث سنوات من الاصطدام ، ستصل هيرا لدراسة Dimorphos بالتفصيل ، وقياس الخصائص الفيزيائية للقمر ، ودراسة تأثير DART ومدار القمر.
قد يبدو هذا وقتًا طويلاً للانتظار بين التأثير والمتابعة ، لكنه يعتمد على الدروس المستفادة في الماضي.
في يوليو 2005 ، أطلقت مركبة الفضاء ديب إمباكت التابعة لوكالة ناسا تأثيرًا نحاسيًا يبلغ وزنه 815 رطلاً (370 كيلوغرامًا) على مذنب ، تمبل 1. لكن المركبة الفضائية لم تكن قادرة على رؤية الحفرة التي نتجت عن الاصطدام بسبب إطلاق أطنان من الغبار والجليد. ومع ذلك ، تمكنت مهمة Stardust التابعة لوكالة ناسا في عام 2011 من وصف التأثير - جرح يبلغ طوله 492 قدمًا (150 مترًا).
ستساهم البيانات القيمة التي جمعتها DART و Hera معًا في استراتيجيات الدفاع الكوكبي ، لا سيما فهم نوع القوة المطلوبة لتحويل مدار كويكب قريب من الأرض قد يصطدم بكوكبنا.
قال جونسون ، بعد تحليل نتائج المهمة ، "ستكون هذه التقنية جزءًا من مجموعة أدوات نبدأ في بناء القدرات لتشتيت مسار الكويكب".