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

Wiemy, jak obronić Ziemię przed asteroidami – potwierdzają pierwsze prace naukowe nt. DART

Recommended Posts

Opublikowane właśnie na łamach Nature cztery prace naukowe dotyczące misji DART (Double Asteroid Redirection Test) potwierdzają, że ludzkość dysponuje technologiami pozwalającymi na obronę Ziemi przed zagrażającymi jej asteroidami. Nie możemy powstrzymać huraganu czy trzęsienia Ziemi. Ale wiemy, jak zapobiec uderzeniu w Ziemię asteroidy, gdy mamy na to odpowiednią ilość czasu i zasobów. Możemy w ten sposób zapobiec wielkim zniszczeniom, komentuje profesor astronomii Derek Richardson z University of Maryland (UMD), szef jednej z grup naukowych misji DART.

Autorzy wspomnianych badań opisali szczegółowo misję, zjawiska fizyczne stojące za zderzeniem pojazdu z asteroidą, obserwacje powstałych szczątków oraz szczegóły zmian orbity Dimorphosa, księżyca asteroidy Didymos.

Uczeni stwierdzają, że nie tylko uderzenie pojazdu DART nadało pęd Dimorphosowi. Dodatkowy pęd został nadany przez gwałtowne wyrzucenie materiału skalnego, do którego doszło w wyniku uderzenia. Proces wyrzucenia materiału w wyniku uderzenia zadziałał na Dimorphosa 3,5-krotnie bardziej efektywnie niż samo uderzenie, mówi Richardson, który brał udział w obliczeniach dotyczących przekazania pędu z DART do Dimorphosa. W wyniku tego procesu orbita asteroidy zmieniła się bardziej, niż zakładały najbardziej konserwatywne obliczenia.

Spodziewaliśmy się, że w wyniku uderzenia orbita Dimorphosa skróci się o około 10 minut. Jednak okazało się, że uległa ona skróceniu o nieco ponad 30 minut. Innymi słowy, wyrzucony materiał zadziałał jak silnik odrzutowy, który przesunął asteroidę jeszcze dalej od jej oryginalnej orbity, dodaje Tony Farnham z UMD.

W październiku przyszłego roku Europejska Agencja Kosmiczna chce wystrzelić misję Hera, która w latach 2026–2027 będzie badała układ Dimorphos-Didymos. Eksperci mają nadzieję, że dzięki temu dowiedzą się więcej o skutkach uderzenia DART oraz o samym układzie. Wciąż nie wiemy zbyt wiele o Dimorphosie i Didymosie, gdyż obserwowaliśmy je tylko z zewnątrz. Jaka jest ich struktura wewnętrzna? Jaka jest różnica w porowatości pomiędzy nimi? To, między innymi, pytania, na które chce poznać odpowiedzi, by lepiej określić, na ile efektywna była misja DART oraz jak tworzą się i ewoluują takie struktury, dodaje profesor Jessica Sunshine.


« 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
      Dzisiaj o godzinie 16:19 czasu polskiego ma wystartować misja Psyche. Jej celem jest wyjątkowy obiekt – największa w Układzie Słonecznym metaliczna asteroida Psyche. Znajduje się ona w głównym pasie planetoid, a wystrzelony pojazd będzie musiał przebyć 3,5 miliarda kilometrów zanim do niej dotrze. Dotychczas wysłane przez ludzi pojazdy odwiedzały obiekty zbudowane ze skał czy lodu. NASA wysyła zaś satelitę do asteroidy o wysokiej zawartości żelaza. W przeszłości Psyche mogła być jądrem planetozymalu, zalążka planety. Może być też pozostałością po obiekcie nieznanego obecnie typu, który był bogaty w żelazo i formował się gdzieś w Układzie Słonecznym.
      Badania Psyche – jeśli rzeczywiście jest to jądro planetozymalu – mogą pokazać, jak wygląda jądro Ziemi lub innych podobnych planet. Z tego punktu widzenia misję można uznać za wyprawę do wnętrza Ziemi. Nie jesteśmy w stanie bezpośrednio obserwować ziemskiego jądra. Psyche może dać nam taką możliwość i stanowić jedyną w swoim rodzaju okazję do badania początków planet typu ziemskiego.
      Psyche ma nieregularny kształt, jeśli wyobrazimy sobie ją jako owal, to wymiary asteroidy wyniosą 280x232 kilometry. Powierzchnia asteroidy wynosi 165 800 km2, czyli ponad połowę powierzchni Polski. Asteroida jest bardzo gęsta. Jej metr sześcienny ma masę 3400–4100 kilogramów. Odległość planetoidy od Ziemi waha się od 300 do 600 milionów kilometrów. Dla porównania warto pamiętać, że średnia odległość Ziemi od Słońca to 150 milionów kilometrów.
      Dotychczasowe badania, dokonywanie za pomocą radarów i mierzenia inercji termalnej wskazują, że Psyche to połączenie skał i metalu, a metal stanowi od 30 do 60 procent objętości asteroidy. Obserwacje radarowe i za pomocą teleskopów optycznych pozwoliły naukowcom na stworzenie trójwymiarowego modelu asteroidy. Wynika z niego, że znajdują się na niej dwa obniżenia podobne do kraterów, a na powierzchni występują znaczne różnice w kolorze i zawartości metalu. Dopóki jednak ludzkość nie wyśle na Psyche sondy, nie może być pewna, jak asteroida w rzeczywistości wygląda.
      Pojazd Psyche ma wielkość półciężarówki. Dotrze do celu w lipcu 2029 roku i przez 2 lata będzie krążył wokół asteroidy, prowadząc badania. Wyposażono go w kamerę multispektralną, która wykona zdjęcia zarówno w paśmie widzialnym, jak i w podczerwieni. Spektrometr rentgenowski i neutronowy pozwoli na badanie składu powierzchni asteroidy, a za pomocą magnetometru można będzie zmierzyć jej pole magnetyczne. Skaliste planety, takiej jak Ziemia, generują pole magnetyczne w płynnych metalicznych jądrach. Niewielkie zamrożone obiekty, jak asteroidy. Nie mają pola magnetycznego. Jeśli zaś magnetometr wykryje na Psyche pozostałości pola magnetycznego, będzie to silnym potwierdzeniem hipotezy, że asteroida to pozostałość jądra formującej się planety. Naukowcy liczą też na to, że na Psyche znajdą ślady ferrowulkanizmu. To nigdy nie obserwowane zjawisko, polegające na erupcji płynnego żelaza, do której dochodziło, gdy stygł odłupany od planety fragment jądra.
      Przy okazji misji Psyche NASA przetestuje system kosmicznej komunikacji laserowej (DSOC – Deep Space Optical Communications). Obecnie kontakt z pojazdami pracującymi poza Ziemią zapewniają fale radiowe. Mają one częstotliwość od 3 Hz do 3 THz. Tymczasem częstotliwość lasera podczerwonego sięga 300 THz, zatem transmisja danych za pośrednictwem laserów byłaby nawet 100-krotnie szybsza niż za pomocą fal radiowych. Ponadto laserowe systemy komunikacji są znacznie mniejsze i lżejsze, niż systemy komunikacji radiowej, co ma olbrzymie znaczenie podczas misji w kosmosie. Psyche nie będzie polegała na DSOC, a na standardowej komunikacji radiowej. Jeśli jednak testy systemu laserowego wypadną pomyślnie, będzie może zacząć stosować lasery w misjach kosmicznych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Za kilkanaście miesięcy, 24 września 2023 roku sonda OSIRIS-REx dostarczy na Ziemię próbki asteroidy Bennu. Jednak na tym nie koniec. NASA przydzieliła jej bowiem nowe zadanie. Po dostarczeniu próbek rozpocznie się OSIRIS-APEX, misja w ramach której sonda poleci do 400-metrowej asteroidy Apophis. Tej samej, która w 2029 roku zbliży się do Ziemi na odległość mniejszą niż satelity na orbicie geosynchronicznej.
      Misja OSIRIS-REx wystartowała w 2016 roku, a cztery lata później sonda dotknęła asteroidy Bennu i pobrała z niego próbki. Padła przy tym ofiarą własnego sukcesu, gdyż materiału było zbyt dużo i nie można było zamknąć pojemnika oraz zważyć próbek. Niemal równo rok temu sonda rozpoczęła powrót w kierunku Ziemi. W przyszłym roku, 24 września, gdy OSIRIS-REx podleci wystarczająco blisko Ziemi, od pojazdu odłączy się pojemnik z próbkami, który na spadochronie wyląduje na Ziemi. Pojemnik zostanie otwarty w specjalnym laboratorium w Johnson Space Center. Część zebranych próbek zostanie udostępniona innym krajom, część zaś zostanie zapieczętowana na wiele dekad, by w przyszłości mogli je zbadać naukowcy dysponujący lepszym sprzętem.
      NASA właśnie przydzieliła pojazdowi nowe zadanie. Trzydzieści dni po tym, jak próbki trafią na Ziemię, pojazd wykona pierwszy z manewrów, który skieruje go w stronę asteroidy Apophis. Będzie wówczas pracował w ramach misji OSIRIS-APEX, od OSIRIS-Apophis Explorer.
      Za stronę naukową misji OSIRIS-REx odpowiada profesor Dante Lauretta. Natomiast głównym naukowcem OSIRIS-APEX będzie obecny zastępca Lauretty, profesor Dani DellaGiustina. Na misję OSIRIS-APEX przeznaczono 200 milionów dolarów.
      Gdy było wiadomo, że misja OSIRIS-REx z powodzeniem pobrała próbki z Bennu i gdy rozpoczął się powrót pojazdu, specjaliści zaczęli zastanawiać się, co dalej. Plan misji zakładał bowiem od początku, że OSIRIS-REx po uwolnieniu pojemnika z próbkami odleci w kierunku zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego. Naukowcy chcieli więc wykorzystać sprawny, posiadający paliwo pojazd. Tym bardziej, że został on zaprojektowany nie do przelotu obok wybranego celu, a do zadań związanych z bliskim spotkaniem i prowadzeniem badań. Po intensywnym poszukiwaniu potencjalnego celu badawczego zdecydowano, że sonda poleci na spotkanie z Apophisem.
      Apophis to jedna z asteroid o najgorszej opinii. Gdy została odkryta w 2004 roku istniały obawy, że w 2029 roku może uderzyć w Ziemię. Jednak po intensywnych obserwacjach wykluczono takie ryzyko. Mimo to Apophis będzie najbliższą Ziemi tak dużą asteroidą od czasu około 50 lat, zatem od czasu, gdy szczegółowo śledzimy asteroidy. I przez kolejnych 100 lat żadna ze znanych nam dużych asteroid nie podleci tak blisko naszej planety. W 2029 roku Apophis znajdzie się 10-krotnie bliżej Ziemi niż Księżyc. Ludzie w Europie i Afryce powinni widzieć asteroidę gołym okiem, mówi DellaGiustina.
      Misia OSIRIS-APEX będzie przez 18 miesięcy towarzyszyła asteroidzie. Co prawda nie pobierze żadnych próbek, ale wykona manewr polegający na podleceniu bardzo blisko i uruchomienie silników, wskutek czego być może uda się odsłonić część tego, co znajduje się pod jej powierzchnią. Naukowcy chcą się dowiedzieć, jaki będzie wpływ fizyczny przyciągania ziemskiego na asteroidę, mają też nadzieję poznać jej skład

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na oficjalnym Twitterze należącego do NASA Biura Koordynacji Obrony Planetarnej (Planetary Defense Coordination Office) pojawiła się informacja o odkryciu niewielkiej, 50-metrowej asteroidy, która z prawdopodobieństwem ok. 1:600 może uderzyć w Ziemię w roku 2046. To niewielkie ryzyko, ale wciąż znacznie większe niż przeciętne dla obserwowanych obecnie asteroid.
      Obiekt 2023 DW znajduje się na liście potencjalnie groźnych, a jego orbita jest monitorowana. Zwykle musi minąć kilka tygodni od odkrycia, zanim specjaliści dokładnie określą orbitę asteroidy i wyliczą ryzyko zderzenia z Ziemią. Nowa asteroida została zauważona 27 lutego, a 8 marca ryzyko zderzenia z Ziemią określono na 1:625. Wkrótce poznamy dokładniejsze dane, tymczasem asteroida została umieszczona w serwisie Eyes on Asteroids i można ją – oraz inne asteroidy – na bieżąco śledzić na trójwymiarowej interaktywnej wizualizacji. Obecnie znajduje się ona w odległości 0,154 j.a., czyli około 23,1 milionów kilometrów, od Ziemi.
      Asteroida tej wielkości nie jest zagrożeniem dla planety. Mogłaby jednak poczynić wielkie szkody, gdyby spadła na miasto lub nad gęsto zaludnione tereny. Dość przypomnieć, że w 2013 roku 30 kilometrów nad Czelabińskiej rozpadła się meteoryt o połowę mniejszy, a wywołana tym wydarzeniem fala uderzeniowa uszkodziła tysiące budynków, a rany odniosło około 1500 osób.
      Wiemy też, że dysponujemy odpowiednimi środkami technicznymi, by uniknąć zagrożenia ze strony asteroid. Dowiodła tego udana misja DART oraz opublikowane już pierwsze artykuły naukowe na jej temat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na znajdującym się w Zachodniej Wirginii Green Bank Telescope, największym na świecie w pełni sterowalnym radioteleskopie, zamontowano niedawno supernowoczesny radar, za pomocą którego można będzie badać Układ Słoneczny oraz poszukiwać asteroid zagrażających Ziemi. Podczas spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego zaprezentowano wyniki pierwszych testów radaru. Przyznać trzeba, że są imponujące.
      Next Generation Radar (ngRADAD) dostarczył dane, które przewyższyły nasze oczekiwania, mówi kierująca projektem testów Flora Pagnanelli z National Radio Astronomy Observatory. Urządzenie nie tylko dostarczyło wyjątkowo szczegółowych obrazów powierzchni Księżyca, ale wykryło nieznaną dotychczas asteroidę bliską Ziemi.
      ngRADAR wykorzystuje 100-metrową czaszę Green Bank Telescope jako antenę nadawczą. Rolę odbiornika pełni Very Long Baselina Array. To sieć 10 radioteleskopów znajdujących się w kontynentalnych USA, na Hawajach i Amerykańskich Wyspach Dziewiczych.
      W ramach testów ngRADAR został nakierowany na miejsce lądowania misji Apollo na Księżycu oraz Krater Tycho. Uzyskaliśmy najbardziej szczegółowe obrazy Księżyca, jakie kiedykolwiek wykonano z powierzchni Ziemi, mówi Paganelli. Na obrazach widać szczegóły wielkości 1 metra.
      Podczas testów wykryto też asteroidę odległą od Ziemi o około 2 miliony kilometrów, zużywając przy tym mniej energii, niż potrzebuje do pracy typowa kuchenka mikrofalowa. Co ważne, radar pracuje w paśmie Ku, które ma wyższą częstotliwość niż inne naziemne radary. To zaś oznacza, że jest w stanie zebrać dodatkowe informacje dotyczące budowy geologicznej, wielkości skał czy gęstości asteroidy.
      ngRADAR został uruchomiony w samą porę. Po zawaleniu się obserwatorium w Arecibo ludzkości pozostało tylko jedno urządzenie – Goldstone Solar System Radar – które standardowo zajmowało się wykrywaniem asteroid zagrażających Ziemi. Poleganie na jednym tylko systemie jest ryzykowne, o czym świadczy chociażby fakt, że w przeszłości Goldstone uległ awarii, której usuwanie trwało 18 miesięcy.
      Obecnie trwają prace nad rozbudową możliwości składającego się z 27 anten radioteleskopu Very Large Array z Nowego Meksyku. Czułość systemu zostanie zwiększona o cały rząd wielkości. Operatorzy ngRADAR planują skorzystanie z możliwości jakie zaoferuje ngVLA. Dzięki temu ngRADAR stanie się najbardziej zaawansowanym na Ziemi radarem astronomicznym przyszłej dekady. Jego czułość będzie większa niż radioteleskopu Arecibo.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Lucy, historyczna misja do planetoid trojańskich, spotka się ze swoją pierwszą asteroidą już w bieżącym roku. Początkowo planowano, że przelot Lucy w pobliżu pierwszej planetoidy będzie miał miejsce w 2025 roku, kiedy to pojazd miał się zbliżyć do Donaldjohansona, nazwanej tak na cześć odkrywcy szczątków hominina Lucy, od którego misja wzięła nazwę. Nadarzyła się jednak okazja, by wcześniej odwiedzić asteroidę 1999 VD57, a przy okazji przetestować unikatowy system nawigacyjny pojazdu.
      Planetoidy trojańskie, zwane trojanami Jowisza czy po prostu Trojanami, to pozostałości po formowaniu się Układu Słonecznego. Mogą więc dostarczyć cennych informacji na temat jego historii. Tworzą one dwie grupy. Jedna z nich znajduje się w punkcie libracyjnym L4 orbity Jowisza, a druga w punkcie L5. Przyjęło się, że asteroidy z punktu L4 nazywa się imionami greckich bohaterów, dlatego też cała grupa zyskała nieoficjalną nazwę „Greków”. Z kolei asteroidy z punktu L5 zwane są „Trojańczykami”. Obie grupy poruszają się po orbicie Jowisza, a kierunek ruchu powoduje, że Trojańczycy gonią Greków. Co interesujące, zanim taki podział na grupy został ustalony dwie wcześniej odkryte asteroidy – Patroklus i Hektor – zostały już nazwane. W efekcie, w grupie Trojańczyków znajduje się grecki szpieg, a w grupie Greków jest szpieg trojański.
      Lucy została wystrzelona w październiku 2021 roku. Rok później pojazd po raz pierwszy skorzystał z asysty grawitacyjnej Ziemi. Oddziaływanie naszej planety przyspieszyło Lucy i skierowało ją za orbitę Marsa. W 2024 roku pojazd po raz kolejny przeleci w pobliżu Ziemi, korzystając z jej asysty grawitacyjnej i pomknie w kierunku głównego pasa planetoid – znajdującego się między Marsem a Jowiszem – gdzie spotka się z Donaldjohansonem. NASA zdecydowała właśnie, że wcześniej – 1 listopada 2023 r. – dojdzie do spotkania z 1999 VD57.
      W głównym pasie asteroid znajdują się miliony obiektów. Wybrałem 500 000 z nich o dobrze zdefiniowanych orbitach, by zobaczyć, czy Lucy będzie przelatywała na tyle blisko któregoś z nich, że będziemy mogli się mu przyjrzeć. Ta asteroida się wyróżniała. Oryginalna trajektoria Lucy przebiegała w odległości 40 000 mil od 1999 VD57. To co najmniej trzykrotnie bliżej niż do jakiejkolwiek innej asteroidy, mówi Raphael Marschall z Obserwatorium w Nicei.
      Jednak zespół nadzorujący misję zdał sobie sprawę, że wystarczy niewielki manewr, by Lucy mogła podlecieć bliżej do asteroidy. Zdecydowano więc, że w ramach testu pionierskiego systemu nawigacyjnego Lucy pojazd zbliży się do 1999 VD57. Nowy system ma rozwiązać problem trapiący misje polegające na przelocie w pobliżu asteroidy. W czasie takich misji trudno jest dokładnie określić, w jakie odległości od asteroidy znajduje się pojazd i w które miejsce należy nakierować kamery.
      W przeszłości radzono sobie z tym problemem wykonując bardzo duża zdjęć regionu, z którym mogła znajdować się asteroida. To metoda mało efektywna, podczas której wykonuje się dużo pustych zdjęć. Lucy będzie pierwszą misją wykorzystującą automatyczny system śledzenia asteroidy. Pozwoli na wykonanie znacznie większej liczby zdjęć obiektu, wyjaśnia Hal Levison z Southwest Research Institute Boulder. Okazało się, że 1999 VD57 powoli przetestować tę nigdy wcześniej nieużywaną technikę. Szczególnie, że położenie Lucy i asteroidy względem siebie, przede wszystkim kąt względem Słońca, pod jakim Lucy będzie zbliżała się do asteroidy, są bardzo podobne do charakterystyk planowanych spotkań Lucy z Trojanami.
      Dotychczas 1999 VD57 w ogóle nie była brana pod uwagę jako cel misji, gdyż jest bardzo mała. Ma zaledwie 700 metrów średnicy. Będzie więc najmniejszą asteroidą z głównego pasa planetoid, jaką odwiedzi pojazd wysłany przez człowieka. Rozmiarami przypomina bliskie Ziemi asteroidy, które były celami misji OSIRIS-REx i DART. Teraz jednak zdecydowano, że w maju Lucy przeprowadzi manewr, w wyniku którego kilka miesięcy później zbliży się do 1999 VD57 na odległość zaledwie 450 kilometrów.
      Jak już wspomnieliśmy, w 2025 roku pojazd odwiedzi Donaldjohansona, a następnie poleci do Greków. W latach 2027–2028 spotka się z planetoidą Eurybatesem i jej satelitą Polimele, a następnie z Leukusem i Orusem. Później wróci w pobliże Ziemi, w 2031 roku po raz trzeci skorzysta z asysty grawitacyjnej, która wystrzeli ją w stronę Trojańczyków. W 2033 roku przeleci obok układu podwójnego Patroklos-Menojtios.
      Lucy nie tylko jest pierwszą misją do asteroid trojańskich Jowisza, ale też misją, która odwiedzi najwięcej planetoid w historii. Teraz to jej listy celów dopisano kolejną asteroidę.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...