DART po raz pierwszy widzi asteroidę Didymos. Już 26 września zderzy się z księżycem asteroidy

Misja NASA Double Asteroid Redirection Test (DART) jest na dobrej drodze do spotkania z podwójną asteroidą Didymos. Już 26 września , DART zderzy się z Dimorphos – 160 – metrowym księżycem, który krąży wokół głównego ciała – aby po raz pierwszy ocenić technikę uderzenia kinetycznego. Ta proponowana metoda obrony planety polega na zderzeniu statku kosmicznego z asteroidą, aby zmienić jej orbitę i zapobiec jej zderzeniu z Ziemią. W lipcu DART wykonał pierwsze zdjęcie podwójnej asteroidy, które NASA opublikowała na początku tego tygodnia!

Zdjęcie zostało zrobione 27 lipca i pokazuje Didymosa jako odległą plamkę światła na tle gwiazd kosmosu. Obraz jest złożeniem 243 zdjęć wykonanych przez Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical (Draco), gdy sonda znajdowała się około 32 milionów km od asteroidy. Z tej odległości zespół kamer nawigacyjnych był niepewny, czy DRACO będzie w stanie rozwiązać system asteroid. Na szczęście zespół DRACO poprawił rozdzielczość połączonego obrazu, który wskazał lokalizację Didymosa. To zdjęcie skutecznie pokazuje możliwości DRACO i jego zdolność do obrazowania odległych obiektów, co jest niezbędne do planowanego spotkania z podwójną asteroidą. Elena Adams, inżynier systemów misji DART w Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa (JHUAPL), wyjaśniła w niedawnym komunikacie prasowym NASA :

Ten pierwszy zestaw obrazów jest używany jako test, aby udowodnić nasze techniki obrazowania. Jakość obrazu jest podobna do tej, którą moglibyśmy uzyskać z teleskopów naziemnych, ale ważne jest, aby pokazać, że DRACO działa prawidłowo i może zobaczyć swój cel, aby dokonać niezbędnych korekt, zanim zaczniemy używać obrazów do naprowadzania statku kosmicznego na asteroida autonomicznie.

Ta kampania obrazowania przetestowała również zdolność DRACO do naprowadzania statku kosmicznego w kierunku Didymos i Dimorphos. Jak dotąd zespół misji polegał na symulacjach nawigacji opartych na obrazach wykonanych przez inne instrumenty statku kosmicznego. Ale mając teraz na widoku system asteroid, DART będzie musiał polegać na zdolności DRACO do oglądania i przetwarzania obrazów podwójnej asteroidy. Będzie to szczególnie ważne w ostatnich godzinach, zanim DART wpłynie na Dimorphos.

Widząc po raz pierwszy zdjęcia Didymosa wykonane przez DRACO, możemy dobrać najlepsze ustawienia dla DRACO i dostroić oprogramowanie. We wrześniu doprecyzujemy cele DART, uzyskując dokładniejsze określenie lokalizacji Didymosa.powiedziała Julie Bellerose, kierownik ds. nawigacji DART w NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL).

W ciągu najbliższych trzech tygodni zespół DART będzie przeprowadzał obserwacje z DRACO co pięć godzin w celu przeprowadzenia manewrów naprawczych. Zmniejszy to margines błędu dla końcowej trajektorii uderzenia statku kosmicznego w kierunku Dimorphos. Ostateczny manewr odbędzie się 25 września, około 24 godziny przed uderzeniem, kiedy zespół nawigacyjny będzie znał pozycję Dimorphos z dokładnością do 2 km. Od tego momentu DART będzie musiał polegać na swoim autonomicznym systemie, aby kierować się i zderzać z Dimorphos.

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) planuje zmontować kolejną misję, statek kosmiczny Hera, który wystartuje we wrześniu 2024 roku. Kiedy w grudniu 2026 r. spotka się z układem podwójnej asteroidy, sonda zbada następstwa zderzenia przetestuj, mierząc orbitę Dimorphos pod kątem dostrzegalnych zmian. Pozwoli to zweryfikować, czy metoda uderzenia kinetycznego może odchylać asteroidy i jest skutecznym sposobem ochrony Ziemi przed potencjalnie niebezpiecznymi asteroidami (PHA).

Próbki z asteroidy Ryugu zawierają fragmenty pochodzące spoza Układu Słonecznego

Na długo przed tym, jak nasze Słońce zaczęło się formować, gwiazdy w naszej części galaktyki umierały. Jedna z nich eksplodował jako supernowa. Katastrofa stworzyła maleńkie ziarenka pyłu, a siła eksplozji przebiła się przez pobliską chmurę gazu i pyłu. Ta akcja zasiała obłok „obcymi” materiałami z martwej gwiazdy. Fala uderzeniowa supernowej spowodowała również, że obłok zapadł się na siebie, tworząc Słońce. „Pozostałościami” obłoku stały się planety, księżyce, pierścienie, komety i asteroidy naszego Układu Słonecznego.

Asteroida 162173 Ryugu zawiera ziarna tego pradawnego materiału z dawno minionej gwiazdy. Japońska misja Hayabusa2 zbadała Ryugu i zwróciła próbki tych ziaren pyłu do analizy przez naukowców. Dostarczają wskazówek na temat tej gwiazdy i warunków przed narodzinami Słońca. Starożytny pył gwiezdny nie jest zaskoczeniem dla astronomów. Występuje w prymitywnych pozaziemskich ziarnach. Dzięki analizie chemicznej astronomowie mogą dowiedzieć się, kiedy uformowały się jako gwiazda, starzejąc się i umierając. Większość z nich to krzemiany lub tlenki bogate w tlen lub ziarna wzbogacone w węgiel. Krzemiany są dość rzadkie. Dzieje się tak, ponieważ niszczą je wietrzenie chemiczne lub inne procesy na asteroidzie (lub na Ziemi). Tak więc, jeśli w ogóle zostaną znalezione, zwykle znajdują się w osłoniętej części asteroidy.

Naukowcy z Carnegie, Jens Barosch i Larry Nittler, pracowali z zespołem ds. wstępnej analizy Hayabusa2, aby określić skład chemiczny ziaren. Opublikowali swoje wyniki w niedawnym artykule w Nature Letters. Opisuje ziarna pyłu i ich znaczenie dla naszego zrozumienia wydarzeń przed Układem Słonecznym. Zasadniczo zespół przeprowadził serię testów mikroanalitycznych na próbkach Hayabusa2. Następnie porównali wyniki z podobnymi testami wykonanymi na chondrytach węglowych (prymitywnych meteorytach) znalezionych na Ziemi.

Zespół wykrył próbki „ziarna przedsłonecznego” w materiałach Ryugu, w tym ziarnach węglowych. Była też niespodzianka. Fragmenty próbek były delikatnym materiałem krzemianowym, co stanowi wskazówkę dotyczącą ich powstawania i warunków, w jakich przebywali na asteroidzie.

Różne rodzaje ziaren przedsłonecznych pochodzą z różnych typów gwiazd i procesów gwiezdnych, które możemy zidentyfikować na podstawie ich sygnatur izotopowych. Możliwość identyfikacji i badania tych ziaren w laboratorium może pomóc nam zrozumieć zjawiska astrofizyczne, które ukształtowały nasz Układ Słoneczny, a także inne obiekty kosmiczne.wyjaśnił Barosch.

Naukowcy dzielą ziarna przedsłoneczne na grupy, które łączą je z rodzajami gwiazd, które je stworzyły. Wiele ziaren z izotopami tlenu prawdopodobnie utworzyło się w wiatrach gwiazd asymptotycznej gałęzi olbrzymów (AGB) o różnych masach i/lub metaliczności. Mogą również powstawać w supernowych. Ziarna krzemianu pochodzą z różnych źródeł: gwiazd AGB wyrzucanych z nowych lub supernowych. Ziarna grafitu przedsłonecznego prawdopodobnie pochodzą z gwiazd AGB i supernowych.

Skład i obfitość ziaren przedsłonecznych, które znaleźliśmy w próbkach Ryugu, są podobne do tych, które wcześniej odkryliśmy w chondrytach węglowych. Daje nam to pełniejszy obraz procesów formacyjnych naszego Układu Słonecznego, które mogą posłużyć jako źródło informacji dla modeli i przyszłych eksperymentów na próbkach Hayabusa2, a także innych meteorytach.wyjaśnił Nittler.

Ryugu to blisko Ziemi asteroida o średnicy około 1 kilometra, odkryta w 1999 roku. Jest to potencjalnie niebezpieczna asteroida z grupy Apollo . Ryugu okrąża Słońce raz na 16 miesięcy, a jego ścieżka przecina Ziemię. W najbliższym czasie może zbliżyć się nawet na jedną czwartą odległości Księżyca od naszej planety.

Ta asteroida jest również idealnym kandydatem, aby pomóc naukowcom zrozumieć mgławicę przedsłoneczną i historię asteroid. To część rodziny asteroid pozostałych po zderzeniu dwóch większych obiektów. To wydarzenie wysłało odłamki wirujące w kosmos. Naukowcy podejrzewają, że jej większe ciało rodzicielskie miało wewnętrzne ogrzewanie. Ryugu jest okrągły, ale z wybrzuszeniem na równiku, a jego powierzchnia pokryta jest głazami. Niektórzy sugerują nawet, że to martwa kometa.

Hayabusa 2 udał się do Ryugu, aby spróbować jego powierzchni. Na podstawie tego, co odkrył statek kosmiczny, naukowcy klasyfikują teraz Ryugu jako orbitującą stertę gruzu. Oznacza to, że jest luźno związany, a jego objętość jest co najmniej „w połowie pusta”. Powierzchnia jest dość porowata i ma 77 kraterów uderzeniowych. Ryugu stworzył nową, małą, wstrzykując w ziemię niewielką masę miedzi w celu zbadania materiałów podpowierzchniowych.

Inne ważne wydarzenia misji obejmują wdrożenie małego łazika powierzchniowego o nazwie MASCOT. Trzy inne łaziki pojechały zbadać różne części powierzchni (chociaż jeden się nie powiódł). Część misji polegająca na pobieraniu próbek z powierzchni zakończyła się w lutym 2019 r., a później tego samego roku Hayabusa2 rozpoczęła swoją podróż powrotną na Ziemię ze swoimi cennymi próbkami sprzed eonów. Szczegółowe badania materiałów ujawniły nie tylko obecność obcych ziaren pyłu. W regolicie asteroidy są również kuszące ślady aminokwasów (cegiełek budulcowych życia).