Nava spațială DART a NASA nu doar a lovit un asteroid, ci a modificat ușor orbita unui întreg sistem de asteroizi în jurul Soarelui. Experimentul dovedește că un impact bine temporizat al unei nave spațiale ar putea într-o zi să ajute la devierea unui asteroid periculos îndreptat spre Pământ.
Misiunea DART (Double Asteroid Redirection Test) a NASA a făcut mai mult decât să modifice mișcarea unui asteroid mic. O nouă cercetare arată că coliziunea deliberată a navei spațiale cu luna asteroidului Dimorphos în septembrie 2022 a modificat ușor și traiectoria întregului sistem de asteroizi în jurul Soarelui. Constatarea oferă dovezi solide că un impact cinetic ar putea fi utilizat ca metodă de apărare planetară pentru a redirecționa un obiect potențial periculos din apropierea Pământului.
Dimorphos și partenerul său mai mare, Didymos, sunt legați împreună de gravitație. Cei doi asteroizi orbitează un centru de masă comun în ceea ce oamenii de știință numesc un sistem binar. Deoarece sunt legați gravitațional, orice modificare adusă unuia dintre ei poate influența mișcarea celuilalt.
Conform unui studiu publicat în revista Science Advances, oamenii de știință au urmărit cu atenție mișcarea perechii de asteroizi după impact. Măsurătorile lor au arătat că orbita sistemului de 770 de zile în jurul Soarelui s-a schimbat cu o fracțiune de secundă în urma coliziunii. Aceasta marchează prima dată când o navă spațială creată de om a modificat măsurabil orbita unui obiect natural în jurul Soarelui.
„Aceasta este o modificare mică a orbitei, dar, având în vedere suficient timp, chiar și o modificare mică poate crește până la o deviere semnificativă”, a spus Thomas Statler, omul de știință principal pentru corpurile mici din sistemul solar de la sediul NASA din Washington. „Măsurarea uimitor de precisă a echipei validează încă o dată impactul cinetic ca o tehnică de apărare a Pământului împotriva pericolelor asteroizilor și arată cum un asteroid binar ar putea fi deviat prin impactarea doar a unui membru al perechii.”
Când nava spațială DART a lovit Dimorphos, a aruncat un nor masiv de resturi stâncoase în spațiu și a remodelat asteroidul, care are o lățime de aproximativ 170 de metri. Resturile au transportat impulsul departe de asteroid, adăugând efectiv un impuls suplimentar impactului. Oamenii de știință se referă la acest efect ca factor de îmbunătățire a impulsului. Cu cât este ejectat mai mult material de la suprafață, cu atât este mai puternică împingerea livrată asteroidului. Cercetătorii au stabilit că factorul de îmbunătățire a impulsului din impactul DART a fost de aproximativ doi. Cu alte cuvinte, resturile au dublat aproximativ forța produsă de nava spațială singură.
Studii anterioare au arătat deja că coliziunea a scurtat orbita lui Dimorphos în jurul asteroidului mai mare Didymos, care măsoară aproape jumătate de milă (805 metri), cu 33 de minute de la perioada sa inițială de 12 ore. Noua cercetare a constatat că impactul a expulzat, de asemenea, suficient material din sistemul binar pentru a modifica ușor traiectoria sa în jurul Soarelui. Mai exact, perioada orbitală a sistemului s-a schimbat cu aproximativ 0,15 secunde.
„Schimbarea vitezei orbitale a sistemului binar a fost de aproximativ 11,7 microni pe secundă sau 1,7 inci pe oră”, a spus Rahil Makadia, autorul principal al studiului de la Universitatea Illinois Urbana-Champaign. „În timp, o astfel de modificare mică a mișcării unui asteroid poate face diferența între un obiect periculos care lovește sau ratează planeta noastră.”
Didymos însuși nu a fost niciodată pe o traiectorie către Pământ, iar experimentul DART nu l-ar fi putut plasa pe unul. Cu toate acestea, mica schimbare a vitezei orbitale demonstrează modul în care navele spațiale ar putea fi folosite pentru a redirecționa un asteroid amenințător dacă oamenii de știință îl detectează suficient de devreme. În acel scenariu, o navă spațială ar lovi obiectul și ar modifica ușor viteza acestuia. În timp, această mică schimbare s-ar putea acumula într-o abatere suficient de mare pentru a preveni o coliziune cu Pământul.
Pentru a îmbunătăți detectarea timpurie a unor astfel de amenințări, NASA dezvoltă misiunea Near-Earth Object (NEO) Surveyor. Gestionată de Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA din California de Sud, misiunea va implementa primul telescop spațial conceput special pentru apărarea planetară. Telescopul va căuta obiecte din apropierea Pământului greu de detectat, inclusiv asteroizi întunecați și comete care reflectă foarte puțină lumină vizibilă.
Pentru a confirma că coliziunea DART a influențat ambii asteroizi, cercetătorii au avut nevoie de măsurători extrem de precise ale orbitei lui Didymos în jurul Soarelui. În plus față de radar și alte observații de la sol, ei s-au bazat pe ocultări stelare. O ocultare stelară are loc atunci când un asteroid trece direct în fața unei stele îndepărtate, blocând-o scurt lumina. Observarea acelei dispariții momentane permite oamenilor de știință să calculeze poziția, viteza și forma asteroidului cu o precizie remarcabilă. Capturarea acestor evenimente poate fi dificilă. Observatorii trebuie să fie localizați exact în pozițiile corecte de-a lungul traiectoriei prezise, unde asteroidul va trece în fața stelei. Acest lucru necesită adesea mai multe stații de observație răspândite la kilometri distanță. Cercetătorii au depins de astronomi voluntari din întreaga lume care au înregistrat 22 de ocultări stelare între octombrie 2022 și martie 2025.
„Când sunt combinate cu ani de observații existente de la sol, aceste observații de ocultare stelară au devenit cheia pentru a ne ajuta să calculăm modul în care DART a schimbat orbita lui Didymos”, a spus Steve Chesley, co-lider de studiu, cercetător științific senior la JPL. „Această lucrare este extrem de dependentă de vreme și necesită adesea călătorii în regiuni îndepărtate, fără nicio garanție de succes. Acest rezultat nu ar fi fost posibil fără dedicarea a zeci de observatori de ocultare voluntari din întreaga lume.”
Urmărirea mișcării asteroizilor a ajutat, de asemenea, oamenii de știință să estimeze densitățile ambelor obiecte. Rezultatele sugerează că Dimorphos este ușor mai puțin dens decât se credea anterior. Această constatare susține ideea că Dimorphos s-a format din resturile aruncate de un Didymos care se rotește rapid. În timp, materialul stâncos liber s-a adunat probabil sub gravitație, creând ceea ce oamenii de știință numesc un asteroid „grămadă de moloz”.
Nava spațială DART a fost proiectată, construită și operată de Laboratorul de fizică aplicată Johns Hopkins din Laurel, Maryland, pentru Oficiul de coordonare a apărării planetare al NASA. Acest birou conduce activitatea NASA de a proteja Pământul de potențialele amenințări ale asteroizilor. Misiunea a marcat prima dată când oamenii au schimbat intenționat mișcarea unui obiect natural în spațiu, oferind o demonstrație reală a unei posibile strategii de apărare a planetei noastre de asteroizii periculoși.