Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Dawid kontra Goliat. Czy DART przesunie asteroidę cięższą od siebie o 8,5 miliona razy?

Recommended Posts

Już za kilkanaście godzin, w nocy 27 września o 1:14 czasu polskiego Dawid zmierzy się z Goliatem. Pojazd DART o masie około 0,56 tony uderzy z prędkością 6,5 km/s w asteroidę Dimorphos o masie 4,8 miliona ton, która krąży wokół większej asteroidy Didymos.

NASA ma nadzieję, że DART, lżejszy od celu 8,5 miliona razy, przesunie Dimorphosa i skróci czas jego obiegu wokół Didymosa z obecnych 11 godzin 55 minut do 11 godzin 45 minut. Jeśli zmianę tę zarejestrują naziemne teleskopy, zdobędziemy pierwszy dowód, że w przyszłości możliwe będzie obronienie Ziemi przed zagrażającymi jej asteroidami.

Od DART odłączył się już satelita LICIA Cube, który podąża jego śladem. Około 3 minuty po zderzeniu LICIA Cube przybędzie na miejsce i sfotografuje chmurę wzbitego materiału. Za cztery lata dokładniejsze badania układu Didymos-Dimorphos wykona zaś europejska sonda Hera. W jej ramach na Dimorphosie osiąść miniaturowy lądownik.

Jednak na długo zanim Hera wystartuje, powinniśmy wiedzieć, czy DART – pierwszy w historii test obrony Ziemi przez asteroidami – zdał egzamin.

DART pozwoli też na lepsze poznanie właściwości fizycznych asteroid, zweryfikowanie i poprawienie współczesnych modeli obliczeniowych. W jego ramach testowane są też technologie autonomicznej nawigacji i nakierowywanie się na cel czy nowe koncentratory promieni słonecznych, zapewniające pojazdowi trzykrotnie więcej mocy, niż standardowe panele słoneczne. DART testuje też zasilany promieniami słonecznymi silnik jonowy NEXT-C, który może być wykorzystany w przyszłych misjach kosmicznych.

Jak się bronić?

Wiemy, że przez co najmniej 100 najbliższych lat w Ziemię nie uderzy żadna naprawdę groźna asteroida. Jest jednak tylko kwestią czasu, aż takie niebezpieczeństwo się pojawi. Ludzkość chce być na nie gotowa.

Proponowanych jest wiele sposobów na obronienie Ziemi przed nadlatującą asteroidą. Na obecnym poziomie rozwoju technologicznego najlepiej przygotowani jesteśmy do przekierowania asteroidy poprzez uderzenie w nią za pomocą pojazdu wysłanego z Ziemi.

Jednym z najbardziej spektakularnych pomysłów na obronę planety jest rozbicie asteroidy za pomocą ładunku atomowego. Jak jednak wykazały badania przeprowadzone przed trzema laty, jest to znacznie trudniejsze zadanie, niż się wydaje. Broni atomowej można by jednak użyć przeciwko niewielkiemu obiektowi o średnicy ok. 100 metrów, który został odkryty na tyle późno, że nie ma czasu na jego przekierowanie. W przypadku znacznie wcześniej odkrytych obiektów znacznie lepiej byłoby użyć broni atomowej do przekierowania zagrożenia.

Pojawiła się też propozycja umieszczenia na orbicie asteroidy masywnego pojazdu kosmicznego, który krążąc wokół niej przez wiele lat oddziaływałby na asteroidę grawitacyjnie, powodując stopniową zmianę jej kierunku. Dość podobnym pomysłem jest użycie pojazdu z silnikiem jonowy, który wyrzucałby w stronę asteroidy strumień jonów, zmieniając stopniowo jej trasę.
Inny pomysł to umieszczenie w pobliżu asteroidy urządzenia koncentrującego promienie słoneczne. W ten sposób, bardziej ogrzewając jedną stronę asteroidy można zmienić jej tor lotu. Dość podobnie brzmi idea odparowywania części asteroidy za pomocą lasera, obłożenie jej materiałem odbijającym światło słoneczne czy pomalowanie. Mówi się też o ewentualnym doczepieniu silników, które będą spychały ją z kursu.

W tej chwili, jak wspomnieliśmy, najbardziej realnym pomysłem jest uderzenie pojazdem, który przekieruje asteroidę. Uważa tak nie tylko NASA. W 2026 roku Chiny chcą wykonać swój własny test podobny do DART. Celem wysłanego przez nich pojazdu będzie asteroida 2020 PN1 o średnicy 14–63 metrów.

Przed czym się bronimy?

W Układzie Słonecznym znajdują się miliardy komet i asteroid. Niewielka część z nich to NEO (near-Earth object), czyli obiekty bliskie ziemi. Za NEO uznawany jest obiekt, którego peryhelium – punkt orbity najbliższy Słońcu – wynosi mniej niż 1,3 jednostki astronomicznej. Jednostka astronomiczna (j.a.) to odległość pomiędzy Ziemią a Słońcem, wynosi ona 150 milionów kilometrów. To 1,3 j.a. od Słońca oznacza bowiem, że taki obiekt może znaleźć się w odległości 0,3 j.a. (45 milionów km) od Ziemi.

Obecnie znamy (stan na 21 września bieżącego roku) 29 801 NEO. Uznaje się, że asteroidy o średnicy większej niż 20 metrów mogą, w przypadku wpadnięcia w atmosferę Ziemię, dokonać poważnych lokalnych zniszczeń. Oczywiście im asteroida większa, tym bardziej dla nas niebezpieczna. Za bardzo groźne uznawane są asteroidy o średnicy ponad 140 metrów, a te o średnicy ponad 1 kilometra mogą spowodować katastrofę na skalę globalną.

Wśród wszystkich znanych nam NEO jest 10 199 obiektów o średnicy ponad 140 metrów i 855 o średnicy przekraczającej kilometr. Specjaliści uważają, że znamy niemal wszystkie NEO o średnicy przekraczającej kilometr. Wiemy też, że przez najbliższych 100 lat żaden taki obiekt nie zagrozi Ziemi. Jednak już teraz przygotowywane są scenariusze obrony.

Gdybyśmy bowiem wykryli tak wielki obiekt, a badania jego orbity wykazałyby, że prawdopodobnie uderzy w Ziemię, będziemy potrzebowali całych dziesięcioleci, by się obronić. Jeśli bowiem chcielibyśmy zmieniać trasę takiego obiektu, to biorąc pod uwagę jego olbrzymią masę, już teraz wiemy, że wysłany z Ziemi pojazd, uderzając w asteroidę, tylko minimalnie zmieniłby jej trajektorię. Do zderzenia musiałoby zatem dojść na całe dziesięciolecia przed przewidywanym uderzeniem w Ziemię, by ta minimalna zmiana kumulowała się w czasie i by asteroida ominęła naszą planetę.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      We wrześniu 2022 roku NASA przeprowadziła pierwszy w historii, i od razu udany, test obrony Ziemi przed asteroidami. W ramach misji DART niewielki pojazd uderzył w asteroidę Dimorphos i zmienił jej orbitę wokół asteroidy Didymos. Od tamtego czasu naukowcy badają obie asteroidy oraz skutki testu. Na łamach Nature Communications ukazało się właśnie 5 interesujących artykułów na temat Dimorphos i Didymos.
      Dzięki obrazom przekazanym przed zderzeniem przez DART i towarzyszący mu pojazd LICIACube naukowcy z Applied Physics Laboratory na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa mogli przeanalizować geologię obu asteroid. Olivier Barnouin i Ronald-Louis Ballouz stwierdzili, że mniejsza Dimorphos była pokryta głazami o różnych rozmiarach, natomiast Didymos jest bardziej gładka na mniejszych szerokościach i kamienista na większych, ma też więcej kraterów. Obaj autorzy uważają, że Dimorphos pochodzi od Didymos, od której się oderwała. Istnieją bowiem naturalne procesy, które przyspieszają obrót niewielkich asteroid. Mogą one być o odpowiedzialne za nadawanie im kształtu i odrywanie się materiału z ich powierzchni. Barnouin i Ballouz uważają, że powierzchnia Didymos ukształtowała się 12,5 miliona lat temu, a Dimorphos zyskała swój obecny kształt przed mniej niż 300 000 lat.
      Autorami kolejnej pracy są Maurizio Pajola z włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki (INAF) i jego międzynarodowy zespół naukowy. Tutaj porównano kształt, rozmiary oraz rozkład głazów na powierzchni obu asteroid. Badacze stwierdzli, że Dimorphos formowała się etapami, prawdopodobnie z materiału pochodzącego z Didymos. Wyniki takie potwierdzają dominującą teorię, która mówi, że niektóre układy podwójne asteroid powstają w wyniku kumulowania się materiału z większej asteroidy na mniejszej, która staje się jej księżycem.
      Analizy zmęczenia cieplnego – stopniowego osłabiania i pękania materiału powodowanego przez zmiany temperatury – podjęła się Alice Lucchetti z INAF. Wraz z zespołem stwierdziła, że w wyniku takiego procesu tempo pękania powierzchni Dimorphos i oddzielania się od niej głazów może zachodzić znacznie szybciej, niż dotychczas sądzono.
      Naomi Murdoch z Uniwersytetu w Tuluzie oceniła nośność gruntu Didymos i stwierdziła, że jest ona co najmniej 1000-krotnie mniejsza niż suchego piasku czy gruntu na Księżycu. To bardzo ważny parametr, który pozwala nam zrozumieć i przewidzieć reakcję powierzchni na, na przykład, uderzenie pojazdu, który ma zmienić orbitę asteroidy.
      Autorem ostatniego z opublikowanych badań jest kolega Murdoch z uczelni, Colas Robin. Wraz z zespołem analizował on głazy znajdujące się na powierzchni Dimorphos i porównywał je z głazami z asteroid Itokawa, Ryugu oraz Bennu. Naukowcy zauważyli podobieństwa sugerujące, że wszystkie te asteroidy powstały i ewoluowały w podobny sposób.
      Wspomniane badania pozwalają nam lepiej zrozumieć pochodzenie, ewolucję i budowę Didymos i Dimorphos. Możemy też dowiedzieć się z nich, dlaczego misja DART okazała się tak wielkim sukcesem. Wiedza ta przyda się już wkrótce. Jeszcze w bieżącym roku wystartuje misja Hera Europejskiej Agencji Kosmicznej, która poleci do układu Didymos-Dimorphos. W 2026 roku wejdzie ona na orbitę asteroid i będzie je szczegółowo badała, uwzględniają przy tym wpływ misji DART.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Testy broni atomowej mają daleko idące konsekwencje, od zmiany wzorców opadów, po pozostawienie warstwy radionuklidów, która – być może – wyznaczy początek nowej epoki geologicznej. Naukowcy od dawna próbują znaleźć wiarygodną metodę śledzenia, pozostałych po testach, pierwiastków promieniotwórczych w ciałach zwierząt. Właśnie odkryli miejsce, gdzie pierwiastków tych można szukać. Jak czytamy na łamach PNAS Nexus, skorupy żółwi zawierają ślady testów jądrowych z przeszłości.
      Uczeni przebadali tarczki z karapaksów czterech żółwi, które mogły zakumulować uran z testów jądrowych. Materiał został zebrany w roku 1978 na Wyspach Marshalla, w 1959 na Pustyni Mojave, w 1985 w Karolinie Południowej i w 1962 w Oak Ridge Reservation. Jako kontrolna posłużyła blaszka z 1999 roku z Pustyni Sonora. Co prawda pewien poziom uranu jest naturalnie obecny w środowisku, jednak we wszystkich czterech pierwszych blaszkach uczeni znaleźli poziomy uranu odpowiadające testom. Nadmiarowego uranu nie było jedynie w materiale z pustyni Sonora.
      Najbardziej rzucający się w oczy był przykład żółwia z 1978 roku z Wysp Marshalla. Zwierzę pochodziło z atolu Enewetak gdzie, wraz z atolem Bikini, w latach 1946–1958 przeprowadzono 67 prób atomowych. Materiał pobrano 20 lat po zakończeniu testów, a naukowcy uważają, że zwierzęcia nie było na świecie, gdy próby były prowadzone. Jednak poziom uranu w jego skorupie świadczy o tym, że wchłonęło ono radionuklidy ze środowiska, prawdopodobnie wraz z pokarmem.
      Naukowcy uważają, że skorupy żółwi mogą być lepszym wskaźnikiem obecności radionuklidów niż pierścienie drzew, bowiem pierwiastki zawarte w drzewach mogą czasem migrować pomiędzy pierścieniami. W przypadku skorupy żółwi do takich migracji pomiędzy poszczególnymi warstwami nie dochodzi, więc zapis w ich skorupach jest bardziej wiarygodny. Badania sugerują również, że i inne organizmy o sekwencyjnej fazie wzrostu, jak koralowce kolce kaktusów, również mogą zawierać cenne informacje z przeszłości.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...