DART sendt på kollisjonskurs mot asteroide*

DART sendt på kollisjonskurs mot asteroide*

Publisert av Øyvind Guldbrandsen den 30.11.21. Oppdatert 17.09.23.

Tittelbildet gir en oversikt over DARTs møte med Didymos/Dimorphos, som skal skje høsten 2022

 

eRomfart 2021-039, Norsk Astronautisk Forening, 29.11.2021

 

Dette er en nyhetsartikkel opprinnelig sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.

 

DART sendt på kollisjonskurs mot asteroide

 

Av Øyvind Guldbrandsen

  

Den amerikanske romsonden DART ble den 24. november 2021 skutt opp og sendt på en kollisjonskurs mot den lille asteroiden Dimorphos. Sammenstøtet skal skje 22. september 2022, med en relativ hastighet på over 24 000 km/t, og være kraftig nok til at det skal gi en registrerbar endring av banen til Dimorphos. (Tidspunktet for kollisjonen er senere justert til 26. september.)

Jorden har, i likhet med alle andre himmellegemer av nevneverdig størrelse, blitt truffet av asteroider utallige ganger. Daglig treffes vår planet av mindre legemer av stein eller jern, kalt meteoroider. De fleste av oss har sett slike gløde opp et kort øyeblikk i møtet med jordatmosfæren mens de farer over nattehimmelen som meteorer. Noen ganger faller de helt ned på bakken, som meteoritter. Vanligvis er disse harmløse for oss, fordi de er små og lander i øde områder.

Men neste gang Jorden blir truffet av et virkelig større legeme, det vil si en asteroide eller kanskje en komet, kan det få store og potensielt katastrofale følger for vår sivilisasjon.

En primær hensikt med DART er å se hvorvidt slike katastrofer kan avverges gjennom at asteroider på kollisjonskurs med Jorden får banen endret av kolliderende romfartøy. DART er det første romfartøyet skutt opp i et NASA-program som har til hensikt å verne planeten vår mot mulige, ødeleggende asteroider. Sonden er bygget av, og opereres for NASA av Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory.

 

Langtidseksponering av oppskytingen av DART, som foregikk fra ved Vandenberg-basens Launch Complex-4 med en SpaceX Falcon 9-rakett den 23. november 2021 kl. 22:21 lokal California-tid.


Oppskytingen av DART foregikk fra Vandenberg-basen i California med en Falcon 9-bærerakett bygget av SpaceX, mens det fortsatt var 23. november lokal tid. Samtidig som rakettens førstetrinn, som her foretok sin tredje oppskyting, etter endt oppdrag gikk inn for landing igjen på en havgående plattform for senere gjenbruk, fortsatte andretrinnet inn i parkeringsbane rundt Jorden, før det tente på nytt og sendte den 616 kg massive sonden direkte inn i en interplanetarisk bane i retning av dobbeltasteroiden Didymos/Dimorphos. Dette er første gang en Falcon 9-rakett har sendt en romsonde inn i en uavhengig bane rundt Solen.

I likhet med mange andre NASA-prosjekter er DART et litt fiffig akronym, i dette tilfellet for Double Asteroid Redirection Test, som burde være ganske selvforklarende. NASA har med hensikt valg å treffe en dobbeltasteroide, eller kanskje mer presist, en liten asteroide som kretser i bane rundt en som er større. DART er som antydet også en testferd, asteroiden den skal treffe utgjør ikke noen umiddelbar trussel mot Jorden eller noen som bebor planeten.

Dimorphos, altså asteroiden som skal treffes, går i bane rundt Didymos med en omløpstid på 11 timer og 55 minutter. Asteroidene er ikke observert på nært hold tidligere, men utfra observasjoner fra Jorden har man anslått størrelsen til Dimorphos til rundt 160 meter, og størrelsen til Didymos til om lag 780 meter. Asteroidene går i en bane rundt Solen som gjør at de klassifiseres som nær-Jorden asteroider. Astronomer antar at så mye som 25 000 nær-Jorden-asteroider på størrelse med Dimorphos kretser i bane rundt Solen, og at anslagsvis bare 40 prosent av disse foreløpig er oppdaget. Én slik asteroide vil utmerket kunne utslette en middels stor by hvis den fikk inn en fulltreffer. Et treff av en asteroide på en kilometers størrelse vil kunne få globale konsekvenser. Av asteroidene i denne størrelsesklassen, og som kretser i baner som kommer nær Jorden, regner man med at 95 prosent er oppdaget.

NASA planlegger å skyte opp et infrarødt teleskop i 2026 som skal lete opp de fleste uoppdagede, potensielt truende asteroidene.

 


Illustrasjon av NASAs romsonde DART og den lille sonden LICIACube, bygget av Italias nasjonale romorganisasjon ASI.

 


Rundt ti dager før DART treffer skal den lille, italienskbygde kubesonden LICIACube frakobles. Mens DART vil tilintetgjøres når den treffer, skal LICIACube passere 55 km fra Dimorphos og observere den mens modersonden dundrer inn i asteroiden. Kollisjonen skal også observeres fra teleskoper på Jorden.

Kollisjonen vil skje i en avstand av 11 millioner km fra Jorden. Det er om lag 30 ganger så langt unna som Månen befinner seg, og 1/5 av den nærmeste avstanden Mars kommer fra Jorden. Altså vesentlig nærmere Jorden enn asteroidebeltet befinner seg. I denne avstanden vil radiosignalene fra DART bruke 38 sekunder til Jorden, for mye til at man effektivt kan fjernstyre sonden inn mot en kollisjon. De siste fire timene før treffet skal derfor et optisk navigasjonssystem på DART automatisk finjustere banen fortløpende slik at man er sikret treff.

Det er vanskelig å spå nøyaktig hvordan kollisjonen vil påvirke Dimorphos. Det man har lært de senere årene om i hvert fall små asteroider er at de oftest virker mye løsere sammensatt enn de massive steinklumpene man tradisjonelt har sett for seg. En løst sammensatt steinrøys vil antakelig påvirkes annerledes enn et fast legeme. Det er til og med mulig at steinfragmenter vil sprute ut på baksiden av Dimorphos etter treffet.

Det er antatt at at DARTs planlagte kollisjon med Dimorphos vil endre asteroidens hastighet med rundt 0,4 millimeter per sekund. En såpass liten hastighetsendring er per i dag ikke mulig å direkte registrere fra Jorden. Men det vil redusere Dimorphos' omløpstid rundt Didymos med anslagsvis rundt ti minutter, noe som er godt innenfor hva man kan observere. Det er dette som er grunnen til at man har valgt en asteroidemåne som mål for DART.

ESA planlegger å sende opp sonden HERA i 2027. Den skal gå inn i bane rundt Didymos/Dimorphos og observere treffstedet på nært hold, fra flere forskjellige vinkler.

Det er nettopp det at en bitteliten baneendring vil få store utslag over tid som gjør at DART, og det som eventuelt måtte følge av operative missiler, kan ha noe for seg. Forutsetningen er at en truende asteroide blir oppdaget, og får en tilstrekkelig, avvikende dytt mange år før den ellers ville truffet Jorden.

Selv om alle sikkert kjenner historiene om dinosaurenes endelikt for 66 mill. år siden, og om Tunguska (1908) og Tsjeljabinsk (2013), skal det i sannhet sies at sannsynligheten for at et sivilisasjonsødeleggende asteroidenedslag skal finne sted i overskuelig fremtid er svært liten. Men det som er er helt sikkert er at dersom ingen gjør noe, kommer Jorden til å bli rammet av større og mindre nedslag mangfoldige ganger til før den svelges av den ekspanderende Solen om noen milliarder år. Her og nå aner vi bare ikke når neste treff av betydning vil skje.

 

DART er først skritt på veien for å hindre at Jorden blir truffet av flere asteroider av typen som førte til at dinosaurene og de fleste andre daværende dyrearter ble utryddet for 66 millioner år siden.