ناسا تصدم مركبة فضائية في كويكب للتدرب على إنقاذ العالم (صور وفيديو)

على بعد ما يقرب من سبعة ملايين ميل من الأرض ، تحطمت مركبة فضائية تسافر أكثر من 14000 ميل في الساعة في كويكب صغير غير مرغوب فيه كان يسبح في الفضاء دون أي إزعاج منذ دهور.
التصادم بين مركبة فضائية لاختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة (DART) التابعة لوكالة ناسا وصخرة بعرض 500 قدم تسمى Dimorphos ، والتي وقعت في الساعة 12:14 صباحًا بتوقيت جرينتش يوم 27 سبتمبر ، تمثل المرة الأولى التي يغير فيها البشر عن قصد مسار جسم سماوي. إنه أيضًا الاختبار الأول لاستراتيجية جريئة يمكن استخدامها لحرف أي كويكبات مستقبلية في مسار تصادم مع الأرض.
في حين أن العلماء واثقون من أن كويكبًا كبيرًا بما يكفي للتسبب في انقراض على مستوى الكوكب لن يهدد الأرض لما لا يقل عن مائة عام - وبعد ذلك الوقت يصعب التنبؤ بمداراته - لا يزال من الممكن أن نتفاجأ من أصغر ، صخور يحتمل أن تدمر المدينة من الفضاء. وفي النهاية ، سواء في مئات أو آلاف أو ملايين السنين ، فمن المؤكد تمامًا أن الحياة على الأرض ستواجه تهديدًا وجوديًا من كويكب.
تقول نانسي شابوت من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز: "لا أفقد النوم حقًا بشأن تدمير الكويكبات للأرض ، لكنني متحمس للعيش في عالم قد نتمكن فيه من منع ذلك في المستقبل". APL) في لوريل ، ماريلاند ، والتي تدير مهمة DART. "هذه مجرد خطوة أولى ، لكن أليس من المثير أننا ننتقل من الخيال العلمي إلى الواقع العلمي؟"
للتدرب على تشكيل هذا الواقع ، أرسلت وكالة ناسا DART سريعًا نحو زوالها. مع اقترابها ، التقطت المركبة الفضائية بشدة صور Dimorphos ، التي نمت بسرعة من بقعة ضوء لملء مجال رؤيتها - حتى لحظة الاصطدام ، عندما أصبح كل شيء مظلما.
يدور ديمورفوس حول كويكب أكبر يسمى ديديموس ، ولا يعتبر الكويكبان تهديدًا للأرض - وهذا أحد الأسباب التي جعلت ناسا تضعهما في مرمى التصويب الخاص بالمركبة الفضائية DART لأول اختبار دفاع كوكبي.
تم اكتشافه في عام 1996 ، Didymos ، والذي يعني "توأم" في اللغة اليونانية ، يبلغ عرضه نصف ميل تقريبًا ودرس جيدًا نسبيًا. لكن لم يسبق لأحد أن ألقى نظرة فاحصة على قمره الصغير حتى قبل أن تحطم DART بداخله. قامت الفرق مؤخرًا بتسمية صخرة الفضاء Dimorphos ، وهي يونانية لامتلاكها شكلين - أحدهما قبل الاصطدام ، والآخر بعده.
يشبه الاصطدام المحاولات اليائسة في اللحظة الأخيرة لإنقاذ الأرض من الإبادة الكونية في أفلام هوليوود. ولكن على عكس مخططات الأفلام لتفجير الكويكبات قبل أن تصل إلى الكوكب ، فإن تأثير DART لم يكن محاولة للقضاء على ديمورفوس. لقد كان أقرب إلى نقرة - دفع ما يكفي من الضربات لتغيير مدار القمر دون تحطيمه إلى أجزاء.
سيتطلب التأكد من نجاح هذه الإستراتيجية بعض ملاحظات المتابعة الدقيقة ، وقد تم تدوير مجموعة رائعة من الأدوات لمراقبة نظام Didymos.
بعد ثلاث دقائق من الاصطدام ، وصل مكعب يسمى LICIACube لمراقبة الحطام. خلال الأيام القليلة المقبلة ، سترسل المركبة الفضائية الصغيرة صورًا لموقع التحطم إلى الأرض ، حيث سيدرسها العلماء لمعرفة المزيد عن هيكل وتكوين Dimorphos. تم تدريب تلسكوب جيمس ويب الفضائي وتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا أيضًا على نظام ديديموس في لحظة الاصطدام ، وكانت لوسي ، وهي مركبة فضائية في طريقها إلى مجموعة غريبة من الكويكبات التي تدور بالقرب من كوكب المشتري ، قريبة بما يكفي لمراقبة التأثير أيضًا.
داخل مرفق معالجة الحمولة الصافية التابع لشركة SpaceX في قاعدة فاندنبرغ للقوة الفضائية في كاليفورنيا ، يتحرك نصفي الحمولة الواقية لصاروخ فالكون 9 لتضمين المركبة الفضائية لاختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة (DART) التابعة لناسا في 16 نوفمبر 2021.
الصورة بواسطة ناسا ، جون هوبكنز APL ، إد ويتمان
تم إطلاق DART ، وهي أول مهمة في العالم لاختبار تكنولوجيا للدفاع عن الأرض ضد مخاطر الكويكبات أو المذنبات المحتملة ، في 23 نوفمبر 2021 ، الساعة 10:21 مساءً. توقيت المحيط الهادئ على صاروخ SpaceX Falcon 9 من قاعدة فاندنبرغ للقوة الفضائية في كاليفورنيا.
الهدف من هذه الملاحظات هو البحث عن أي تلميحات للسطوع في نظام Didymos ، والتي ستوفر معلومات مهمة حول مقدار الغبار والصخور المسحوقة التي أحدثها التأثير. أكثر من ثلاثين من التلسكوبات الأرضية ستعمل الآن لإجراء قياسات دقيقة للمدار الجديد للقمر. وفي عام 2026 ، ستصل مركبة فضائية تسمى هيرا بنتها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) لمراقبة آثار الاصطدام.
قال بوبي براون ، رئيس قطاع استكشاف الفضاء في APL ، خلال جلسة إحاطة سابقة للتأثير في 12 سبتمبر: "تمثل مهمة اختبار الدفاع الكوكبي الافتتاحية هذه لحظة رئيسية في تاريخ البشرية". من جرم سماوي في الكون. "
أول نظرة على ديمورفوس
أطلقت DART على صاروخ SpaceX Falcon 9 في 23 نوفمبر 2021 ، وأبحرت
وجهتها الصخرية.
ديديموس هو ما يسمى بالكويكب من النوع S ، وهو أحد أكثر أنواع الكويكبات القريبة من الأرض شيوعًا. مثل العديد من الكويكبات ، يعتبر ديديموس من بقايا النظام الشمسي الرضيع ، ويحتوي على سجلات محفوظة لما كان عليه جيراننا قبل 4.5 مليار سنة.
ومع ذلك ، كان ديمورفوس لغزا حتى الليلة. اشتبه العلماء في أنها مصنوعة من مواد مشابهة لمادة ديديموس ، وخمنوا أنها قد تكون كومة من الأنقاض مجمعة بشكل غير محكم بدلاً من قطعة واحدة ، لكن كتلتها وشكلها وتكوينها غير معروفين. في الأسابيع التي سبقت التأثير ، بدأ أعضاء الفريق في التكهن كيف سيبدو - عظم كلب أو كعكة ، على سبيل المثال ، سيكون ضربها أصعب. لكن النقطة المستديرة ستجعل الهدف أسهل.
عندما خطت DART نحو موعدها مع القدر ، ألقت كاميرا DRACO على متن المركبة الفضائية أول نظرة جيدة على القمر: قمر متكتل على شكل بيضة مع صخور واضحة على سطحه. قبل حوالي دقيقتين من الاصطدام ، ملأ ديمورفوس منظر المركبة الفضائية. التقط DRACO الصور مرة واحدة في الثانية ، مما أدى إلى إنشاء تسلسل لقاء قريب يحتوي على مجموعة من البيانات العلمية - وكشف أيضًا أن المهمة قد نجحت. عندما انتهت عمليات الإرسال من DART ، علم الفريق أن المركبة الفضائية قد أصابت هدفها.
قال شابوت قبل الاصطدام: "ستستمر هذه الصور حتى لا يحدث ذلك ، لذا ستكون نظرة نهائية إلى اللحظات الأخيرة للمركبة الفضائية DART".
عين الثور في الفضاء
خلال معظم رحلتها التي استغرقت 10 أشهر ، لم تتمكن المركبة الفضائية DART من رؤية هدفها - وبدلاً من ذلك ، تم توجيهها بشكل مستقل إلى موعدها مع Dimorphos بواسطة برنامج ملاحة على متنها. بعد ظهور زوج الكويكبات في صورة بضع وحدات بكسل صغيرة ، تم تثبيت نظام SMART Nav الخاص ب DART على Didymos. عند الاقتراب النهائي ، قبل حوالي 50 دقيقة من الاصطدام ، تحول النظام إلى القمر الصغير ووجه المركبة الفضائية إلى موقع تحطمها. كان التأكد من تثبيت DART على الكائن الصحيح أمرًا بالغ الأهمية.
قال إيفان سميث ، نائب مهندس أنظمة المهام في DART في إيجاز قبل التأثير: "هذا وقت تفوح منه رائحة العرق للغاية بالنسبة لنا". "سنشاهد القياس عن بعد مثل الصقور ، خائفون جدا ، لكننا متحمسون." إذا أخطأ DART هدفه ، فلن يكون أمام الفريق فرصة أخرى حتى عام 2024.
قال سميث: "هذه دورة واحدة على قدم المساواة ، لذلك نحن بصدد النجاح هذه المرة". "لدينا فرصة قادمة في غضون عامين ، لكننا لا نريد أن نلعب تلك الجولة من الجولف."
لاختبار نظام التوجيه الحاسم ، استدارت كاميرا DRACO من DART للتحديق في كوكب المشتري وأكبر أربعة أقماره في شهري يوليو وأغسطس من هذا العام. بمشاهدة القمر الجليدي يوروبا ينبثق من خلف العالم المليء بالألوان ، كان
DART قادرًا على التدرب على القفل على جسم صغير يخرج من خلف جسم أكبر ، على غرار ما ستواجهه المركبة الفضائية عندما كان ديمورفوس يدور حول منحنى الكويكب الأصل قبله بقليل. الاصطدام.
قالت إيلينا آدامز ، مهندسة أنظمة المهام ، إن اصطفاف اللقطة كان نوعًا ما مثل لعب رمي السهام ، باستثناء أنك ترمي السهم من مطار جون إف كينيدي الدولي في مدينة نيويورك إلى هدف في مطار واشنطن دالاس الدولي خارج واشنطن العاصمة.
"النبلة بحد ذاتها 2.5 ملليمتر فقط - إنها صغيرة - وأنت تأخذ السهم في JFK وترميها إلى Dulles ، وتضرب مركز عين الثور ، إلا أنك لا تعرف مكان لوحة dartboard ،" آدامز للصحفيين.
البحث عن الكويكبات القاتلة
لن تكون تقنية انحراف الكويكب مفيدة إلا إذا كان هناك شيء ينحرف عنه ، وهذا هو سبب تركيز وكالة ناسا والمؤسسات الأخرى على إيجاد وتتبع جميع الصخور الفضائية التي يمكن أن تكون في مدارات عبور الأرض.
"لسنا على علم بجسم واحد في الوقت الحالي ، في غضون المائة عام القادمة أو نحو ذلك ، إنه حقًا يهدد الأرض. قال توماس زوربوشن ، المدير المساعد للعلوم في ناسا ، في إحاطة ما قبل التأثير ، إنني أضمن لك أيضًا أنه إذا انتظرت طويلاً بما يكفي ، فسيكون هناك شيء. "كيف أعرف ذلك؟ لأننا نعود بالزمن إلى الوراء ، فقد أثرت هذه الأشياء على تاريخنا حقًا. لدينا سجل جيولوجي لإثبات ذلك ".
تم تشكيل تطور الأرض من خلال التأثيرات منذ البداية. ضربت المذنبات والكويكبات الكوكب منذ أن كان جنينًا كوكبيًا منصهرًا. نقلت بعض هذه الأجسام المياه التي تملأ الآن محيطات وبحيرات وجداول الأرض. أشعل آخرون انقراضات جماعية كارثية.
يشك العلماء في أننا حددنا موقع الجزء الأكبر من الكويكبات التي يحتمل أن تكون ضارة ، والتي تم تعريفها على أنها أجسام يزيد عرضها عن 450 قدمًا وتقع في نطاق خمسة ملايين ميل من الأرض. تم العثور على معظم أكبرها ، والتي يبلغ عرضها أكثر من ستة أميال ويمكن أن تسبب حدث انقراض عالمي. وتقدر وكالة الفضاء أنها اكتشفت ما يقرب من 95 في المائة من الكويكبات التي هي بحجم ديديموس. لكن الأجسام الأصغر ، بحجم ديمورفوس ، يصعب تحديدها وتعقبها. يمكن لصخور بهذا الحجم أن تمحو مدينة رئيسية ، وتقدر وكالة ناسا أننا وجدنا أقل من نصف هذه الأجسام.
"أهم شيء علينا القيام به هو
قال ليندلي جونسون ، ضابط الدفاع الكوكبي في ناسا ، في المؤتمر الصحفي: "لدينا التكنولوجيا الآن للقيام بذلك والعثور على هذه الأشياء سنوات وعقود وحتى قرن من الزمان قبل أن تشكل تهديدًا على الأرض."
يقول جونسون إن العثور على ما تبقى من هذه الكويكبات يجب أن يتم من الفضاء. في السنوات القادمة ، تخطط ناسا لإطلاق تلسكوب يسمى مساح الأجسام القريبة من الأرض ، والذي سيكون قادرًا على التقاط بصمات الأشعة تحت الحمراء للصخور الفضائية التي يخفيها وهج الشمس ، مما يساعد على التأكد من أن البشر لا يفعلون ذلك. يصاب بصدمة من كويكب غير مرئي في المستقبل.
بعد أن يستقر الغبار
في الأيام والأسابيع التي تلت تأثير DART ، ستقيس التلسكوبات الأرضية في جميع القارات السبع - بما في ذلك تلسكوب جرين بانك في وست فرجينيا ، وهوائي جولدستون ديب سبيس في كاليفورنيا ، والتلسكوب الكبير جدًا في تشيلي - بدقة التلسكوب الجديد للقمر. يدور في مدار.
ولكي تحقق DART هدفها ، يجب أن يقصر التأثير على مدار ديمورفوس الذي يستغرق 11 ساعة و 55 دقيقة بمقدار 73 ثانية فقط. لكن شابوت يتوقع أن يرى تحولًا أكبر بكثير ، أقرب إلى 10 دقائق أو نحو ذلك.
"قد يستغرق الأمر 20 دقيقة ؛ قد تكون خمس دقائق ، "قالت. "سيكون هذا مرتبطًا بكمية القذف التي يتم التخلص منها ، ومقدار الصخور والمواد المسحوقة في هذا الاصطدام النشط ... وهذا أحد الأسباب الرئيسية لإجراء هذا الاختبار الشامل في الفضاء."
إلى أي مدى ستساعد تغيرات المدار العلماء على معرفة المزيد عن القمر الصغير ، ولكن الأهم من ذلك أنها ستخبرنا ما إذا كان هذا النوع من المصادم الحركي خيارًا قابلاً للتطبيق لتشتيت الكويكبات الخطرة. إذا جاء اليوم الذي نحتاج فيه إلى إخراج كويكب عن مساره بشكل حقيقي ، فقد تكون المعلومات الواردة من DART ضرورية لإنقاذ العالم بنجاح.
قال شابوت: "إذا كنت ستفعل ذلك من أجل الدفاع عن الكواكب ، فستفعل ذلك قبل خمس أو 10 أو 20 عامًا". "أعطها دفعة صغيرة ... أنت لا تحاول أن تجعل نفسك مشكلة حيث تدمر كويكبًا ، وأنت تصنع الكثير من القطع المختلفة."
إذا نجحت مهمة DART ، سيكون لدينا أداة واحدة على الأقل في السقيفة لدرء الأخطار القادمة في السماء.
قال براون: "إن القيام بذلك له فوائد واضحة في ضمان قدرة البشرية على صرف النظر عن كويكب يهدد محتمل في المستقبل". "إنه يتحدث أيضًا عن مجلدات عن المدى الذي وصل إليه برنامجنا الفضائي في السنوات الستين الماضية فقط ومدى أهمية برنامج الفضاء لنا جميعًا هنا على الأرض."
تقول النكتة أنه إذا كان لدى الديناصورات برنامج فضائي ، فلا يزالون يجوبون الأرض.