Asteroido orbitos korekcija

DART, NASA, Didymos, Didymoon

DART, NASA, Didymos, Didymoon – naujas projektas ieškant katastrofos išvengimo būdų

2019 balandžio 15 dieną yra žinomi 1 km diametro ir didesni 895 asteroidai, priklausantys Artimui Žemei Objektų (Near-Earth object – NEO) grupei. Dar yra 8561 asteroidai, kurių matmenys nuo 140 m iki 1 km. Be šių objektų yra išskiriami potencialiai pavojingi objektai (Potentially hazardous object – PHO), kurių artimiausias orbitos taškas nuo Žemės yra per 0.05 a.u. (astronominis vienetas) arba 7.5 mln km. Tokių objektų žinoma 1950.

DART, NASA, Didymos, Didymoon

DART tyriklis

Mokslininkai ir NASA

Mokslininkams yra žinomos orbitos ~94 % didelių, skersmuo 1 km ir daugiau, asteroidų ir kometų (NEO), kurios gali kelti pavojų Žemei. Tačiau nei vieno iš jų orbita per artimiausius 100 metų nesidrieks arti Žemės. Susidūrimai su tokiais objektais yra labai reti ir vyksta kartą per milijoną metų. Objektai lengvai aptinkami toli nuo Žemės ir laiko sukurti kokį nors gelbėjimosi planą būtų apie 2 metus.

Didesni pavojų kelia mažesni objektai, kurių dydis nuo 140 m iki 1 km. Žemės susidūrimai su mažais 140 m asteroidais vyksta kas kelis tūkstančius metų, tačiau ir toks mažius sunaikintų kelių milijonų gyventojų miestą. Antras didžiausias Lietuvos akmuo Puntukas visiškai sunaikintų Vilnių. Puntuko akmuo sveria apie 265 tonas, yra 7,54 m ilgio, 7,34 m pločio ir 5,7 m aukščio (iš jų – 1,5 m po žeme). Puntuko tūris – 100 m³. Puntuko tankis yra apie 2,7 g/cm³. Didžiausia horizontali apimtis – 21,39 m. Toks didelis Lietuvos akmuo asteroidų gretose yra tiesiog nykštukas.

Mažų 150 m asteroidų Saulės sistemoje yra ~ 25 tūkst., atrastų yra 8000. Priežasčių nerimui mokslininkai randa pakankamai, todėl asteroidų aptikimo bei stebėjimo įranga tobulinama nuolat. Aptikus pavojingą asteroidą, reikia ir efektyvių galimos katastrofos išvengimo priemonių. 2016 metais NASA įkūrė planetos apsaugos nuo asteroidų ir kitų pavojų koordinavimo kontorą (PDCA – Planetary Defense Coordination Office).

DART projektas

2019 balanžio 11 dieną NASA paskelbė su SpaceX sudariusi asteroido tyriklio DART paleidimo kontraktą, vykdant eksperimentinę misiją Double Asteroid Redirection Test (DART). Tai bendro NASA ir ESA projekto AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment) dalis, tiriant galimybę pakeisti asteroido orbitą. Bus naudojamas kinetinis poveikis: erdvėlaivis pataikys į tam tikrą asteroido vietą. Deja, Europos Kosminė Agentūra dėl finansavimo stokos nutraukė savo projekto dalį ir orbiteris AIM, turėjęs ištirti asteroidų sistemą ir susidūrimo pasekmes, nebus gaminamas. NASA 250 mln USD vertės 500 kg tyriklį DART projektuoja ir kuria viena, o 2021 metais jį paleis SpaceX raketa Falcon 9.

DART, NASA, Didymos, Didymoon

DART turės naujos kartos varytuvą NEXT-C

DART varytuvas bus naujos kartos ksenoninis joninis varytuvas NEXT-C (NASA Evolutionary Xenon Thruster). Ankstesnės kartos varytuvas sėkmingai buvo išmėgintas misijoje Dawn, kai erdvėlaivis išvystė 39 900 km/val greitį.

DART, NASA, Didymos, Didymoon

Misijos DART schema. Deja, ESA erdvėlaivio Eyewitness nebus

Joninio varytuvo panaudojimas sumažina misijos kainą ir leidžia lanksčiai pasirinkti starto langą. NASA galės paleisti DART kaip papildomą raketos Falcon 9 krovinį vienoje iš komercinių misijų. Tyriklis orbituos apie Žemę spirale ir tinkamu momentu pradės skrydį link asteroido. DART turės 2 naujausios kartos suvyniojamas Saulės baterijas ROSA (Roll-Out Solar Array), kurios už tradicines „kietas“ Saulės baterijas lengvesnės 20 %.

Naujausios kartos suvyniojamos Saulės baterijos ROSA išmėgintos TKS išorėje 2017 metais

DART, NASA, Didymos, Didymoon

Tinkamu momentu DART iš spiralinio orbitavimo apie Žemę ims lėkti link Didymos asteroido

Didymos asteroidas

Tyriklio tikslas yra dvigubas asteroidas 65803 Didymos. Tai dviejų asteroidų – Didymos, 800 m ir Didymoon (S/2003 1), 150 m – sistema, kuri 2022 spalyje, kai DART atskris, bus nutolusi nuo Žemės per 11 mln km. DART pasieks asteroidus 6 km/s greičiu ir turės pataikyti į Didymoon centrinę dalį. Štai kodėl tyriklis pavadintas DART.

Iki susidūrimo likus 38 tūkst km ir 1 valandai skrydžio, DART navigacinė programa SmartNav, pagal aukštos kokybės DRACO vaizdo kamerų duomenis, turės nutaikyti tyriklį į centrinę dalį. Asteroidų pora skries didesniu greičiu nei DART ir SmartNav greitins arba lėtins tyriklį, nukreipdama jį į tinkamą orbitos tašką reikiamu laiku, t.y į centrinę asteroido Didymoon dalį.

DART ir Didymoon susidūrimo vizualizacija

Tiksliai apskaičiuotas susidūrimas turėtų pakeisti asteroido Didymoon orbitinį greitį Didymos atžvilgiu vos 0,5 mm/s. To pakaks, kad Žemės observatorijos ir radarai užfiksuotų padidėjusį Didymoon apsisukimo periodą. Taip pat ketinama 2023 metais ESA misijos Hera metu ištirti ir asteroido paviršiuje atsiradusi kraterį.

Tyriklio DART susidūrimas su asteroidu Didymoon pavojaus Žemei nesukels, greičiausiai bus atvirkščiai. Misijos metu bus išmėginta navigacinė įranga SmartNav ir naujos kartos joninis variklis NEXT-C. Sekmės atveju, tikimasi pagal gautus duomenis įvertinti asteroido orbitos keitimo technologijos efektyvumą, o taip pat naujų technologijų, apsaugančių Žemę nuo kosminių objektų pavojaus, kūrimą. Galbūt tyrėjai pageidaus padidinti tyriklio masę ar nuskraidinti kelis tyriklius į asteroidą. Galbūt, visai atsisakys panašios technologijos ir imsis kurti efektyvesnį asteroido orbitos pakeitimo būdą.


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *