NASA se prepara para perfurar um asteróide em 2022 com a missão DART
Na imagem, é um conceito artístico da espaçonave Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA. O DART pode ser a primeira missão da NASA a demonstrar uma técnica de deflexão de asteróide para defesa planetária. NASA / JHUAPL p Na década de 1990, os cientistas planetários começaram a se conscientizar de que nosso planeta poderia se tornar o principal alvo da galeria de tiro cósmico. Houve uma percepção crescente de que, em escalas de tempo geológicas, A Terra é atingida por grandes asteróides e cometas com bastante frequência; Contudo, ao contrário das crateras da lua, A atmosfera da Terra é muito eficiente em erodir as evidências de impactos massivos.
p Os cientistas já haviam identificado a infame cratera Chicxulub enterrada sob a Península de Yucatán, no México, e a ligaram à fronteira do Cretáceo-Terciário (KT) - uma camada rochosa criada na época de um evento de extinção em massa que exterminou os dinossauros por 66 milhões de anos atrás. Ao mesmo tempo, astrônomos estavam descobrindo cada vez mais grandes pedaços de rocha espacial girando em torno de nosso sol. Começou a ficar claro que não se trata de E se vamos ser atingidos por uma rocha espacial saqueadora de novo, mas ao invés quando .
p Inspirado pela constatação de que asteróides podem representar uma ameaça, Andy Cheng começou a ponderar o pior cenário possível:se descobríssemos um asteróide se aproximando, o que poderíamos fazer para evitar que atinja a Terra?
p "Nos primeiros 20 anos trabalhando neste problema, tínhamos que ser muito cuidadosos. As reações das pessoas ao ouvirem sobre isso foram 'você está falando sério?' Tivemos que superar o chamado fator de riso, mas já passamos disso, "diz Cheng, que trabalha no Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland.
A missão
p Cheng desenvolveu um conceito que usa um impactador cinético para tirar fisicamente um asteróide do curso. Os impactores cinéticos são basicamente espaçonaves de movimento rápido que usam sua energia cinética para colidir com um asteróide para modificar ligeiramente a velocidade e / ou direção da rocha espacial. Não são necessárias ogivas nucleares no estilo de Hollywood. Até aqui, eles só foram testados em simulações de computador, algo que Cheng espera mudar muito em breve. Agora, ele co-lidera uma missão da NASA que finalmente testará seu trabalho inicial como parte da missão Asteroid Impact and Deflection Assessment (AIDA).
p O conceito AIDA consiste em duas espaçonaves:o Double Asteroid Redirection Test (DART) e a Asteroid Impact Mission (AIM). A NASA desenvolverá o DART, e a Agência Espacial Européia (ESA) desenvolverá o AIM. Em junho, A NASA aprovou o DART para entrar na fase de projeto.
p Os cientistas planejam testar esta técnica de deflexão em um único asteróide com a ajuda de duas missões da espaçonave:uma é o impactador enquanto a outra se encontra no alvo para medir a mudança de órbita (do asteróide impactado), Cheng disse ao HowStuffWorks.
p Embora o DART ainda não esteja totalmente financiado, Cheng e seus colegas já identificaram um alvo muito especial. Um asteroide binário chamado Didymos fará um sobrevôo muito próximo da Terra em 2022, chegando a 6,8 milhões de milhas (11 milhões de quilômetros) de nosso planeta, portanto, os pesquisadores esperam que as duas espaçonaves AIDA sejam lançadas a tempo de atingir esse alvo de oportunidade.
p Didymos consiste em dois asteróides em uma dança orbital próxima. O componente maior, Didymos A, mede aproximadamente meia milha (780 metros) de largura, e o asteróide menor, Didymos B, tem cerca de 530 pés (160 metros) de largura. Como Didymos B é tão pequeno, é frequentemente referido como "Didymoon, "e esse será o destino do DART.
p "Este asteróide binário Didymos chega muito perto da Terra. Sabíamos em 2010 que a abordagem de 2022 de Didymos à Terra era realmente especial ... É a abordagem mais próxima em muitas décadas; perto o suficiente para observações baseadas na Terra por pequenos telescópios e por radar . É um sistema que já foi bem observado e conhecido por ser um asteróide binário, " ele adiciona.
p Naturalmente, há preocupações de segurança ao atingir um asteróide para ver como sua órbita é modificada. Digamos que a equipe da missão calcule mal e altere a trajetória do asteróide. Isso se tornaria uma ameaça para a Terra no futuro? Felizmente, porque Didymos é um asteróide binário, mesmo que o DART afete significativamente a órbita de Didymoon em torno de Didymon A, não representará uma ameaça para a Terra. Didymoon é simplesmente muito pequeno para alterar significativamente a órbita de todo o sistema binário.
p "Não estamos mudando a órbita [do asteróide binário] ao redor do Sol em nenhum grau mensurável, "diz Cheng.
O desconhecido
p Os astrônomos também têm uma boa ideia sobre a composição química desse asteróide bem estudado. A grande incógnita é como o material de Didymoon é embalado - um fator que influenciará muito sua reação ao ser atingido por uma espaçonave em alta velocidade. É rocha sólida ou um aglomerado de material pouco compactado conhecido como "pilha de entulho"?
Esta imagem do asteróide Eros mostra sua topografia gravitacional. De acordo com a NASA, as áreas vermelhas são "morro acima" e as áreas azuis são "morro abaixo". Uma bola lançada em um dos pontos vermelhos tentaria rolar pela área verde mais próxima para a área azul mais próxima. NASA / JPL / JHUAPL p "O impacto pode reagir de maneira muito diferente, dependendo da composição do asteróide, "Cheng continua." Não é especificamente a composição química, porque, para muitos asteróides, achamos que temos uma ideia básica de sua composição química - com base em seus espectros e no fato de termos duas missões. "
p A NASA lançou sua missão NEAR em 1996, passando um ano orbitando o asteróide Eros, próximo à Terra. E a missão Hayabusa do Japão retornou fisicamente uma amostra de material de asteróide da superfície do asteróide Itokawa em 2010. A partir dessas missões e análises espectroscópicas do asteróide, os astrônomos estão confiantes de que Didymos é um asteróide silicáceo (ou "tipo S"). Os asteróides do tipo S são rochas espaciais rochosas e os segundos asteróides mais comuns (depois do carbonáceo, ou "tipo C, "asteróides) conhecidos em nosso sistema solar, povoando o cinturão de asteróides interno entre as órbitas de Marte e Júpiter. Mas, para obter a "verdade básica" sobre a eficácia de um impactador cinético colidindo com a superfície de um asteróide para modificar fisicamente sua órbita, precisamos lançar uma missão como o DART.
p "O que NÃO é conhecido neste tipo de asteróide é como o material é embalado. Então, coisas como a força e porosidade, fatores que fazem uma grande diferença na resposta a um impacto, "Cheng acrescenta, mas ele está confiante de que o impactador não o atingirá com tanta força que o asteróide se quebrará.
p "Estamos trabalhando muito para calcular as respostas de impacto por simulação de computador ... mas a incerteza surge porque quando temos um impacto de hipervelocidade em um corpo, cria uma cratera; ele expele material ejetado da cratera na direção de onde você veio, mas ao fazer isso, aqueles ejetados carregam muito ímpeto e há uma reação, que pode alterar a quantidade de deflexão no corpo - esse é o problema e essa é uma grande questão. "
Os detalhes
p Cheng aponta que a quantidade de impulso removido do asteróide pode ser várias vezes maior do que a quantidade de impulso que um impactador cinético carregará para o asteróide - e tudo depende de quanto material (material ejetado de impacto) é impulsionado para o espaço no momento de impacto. E como o DART atingirá Didymoon a uma velocidade de cerca de 3,7 milhas (6 quilômetros) por segundo (isso é nove vezes a velocidade de uma bala!) e transmitir uma energia de colisão de "algumas toneladas de equivalente de TNT, "a única maneira de entender como isso afeta o movimento de um asteróide no espaço é testando-o.
p Mas existem desafios antes que o DART consiga atingir a data de colisão de 2022. O componente ESA da missão AIDA ainda não foi além da fase de conceito e, em dezembro, os fundos foram redirecionados para a missão ExoMars da agência espacial. Esta é uma das razões pelas quais Didymos foi escolhido como alvo:A missão DART ainda pode ir em frente sem seu companheiro de nave espacial AIM. À medida que o asteróide binário se aproxima da Terra, observatórios baseados em terra podem observar os efeitos do impactador cinético em Didymoon cronometrando sua órbita. Claro, é mais ideal ter outra espaçonave observando o impacto de perto e fazer ciência sobre o material ejetado do impacto, mas não seria o fim da missão se, dizer, a ESA eventualmente não lança o AIM.
p "Separar as missões é o segredo (para o sucesso da missão), "Cheng aponta.
p Sessenta e seis milhões de anos atrás, os dinossauros não tinham um programa espacial que pudesse detectar e desviar a chegada de um asteróide ou ameaça de cometa. Se algo tão grande quanto o objeto que criou Chicxulub atingir nosso planeta agora, a precipitação pode representar uma ameaça existencial para a humanidade e, sem dúvida, destruir a civilização como a conhecemos. Testando estratégias de mitigação de impacto, como a missão do DART se propõe a fazer, poderia beneficiar a humanidade como um todo.
Agora isso é interessante
Os cientistas acham que o objeto que criou a cratera Chicxulub e provavelmente causou o evento de extinção em massa, 66 milhões de anos atrás, foi um asteróide de 6 a 9 milhas (10 a 15 quilômetros) de largura. Enquanto isso, a NASA calculou que um asteróide medindo apenas cerca de meia milha (1 quilômetro) de largura é tudo o que é necessário para causar uma catástrofe global.
Na imagem, é um conceito artístico da espaçonave Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA. O DART pode ser a primeira missão da NASA a demonstrar uma técnica de deflexão de asteróide para defesa planetária. NASA / JHUAPL p Na década de 1990, os cientistas planetários começaram a se conscientizar de que nosso planeta poderia se tornar o principal alvo da galeria de tiro cósmico. Houve uma percepção crescente de que, em escalas de tempo geológicas, A Terra é atingida por grandes asteróides e cometas com bastante frequência; Contudo, ao contrário das crateras da lua, A atmosfera da Terra é muito eficiente em erodir as evidências de impactos massivos.
p Os cientistas já haviam identificado a infame cratera Chicxulub enterrada sob a Península de Yucatán, no México, e a ligaram à fronteira do Cretáceo-Terciário (KT) - uma camada rochosa criada na época de um evento de extinção em massa que exterminou os dinossauros por 66 milhões de anos atrás. Ao mesmo tempo, astrônomos estavam descobrindo cada vez mais grandes pedaços de rocha espacial girando em torno de nosso sol. Começou a ficar claro que não se trata de E se vamos ser atingidos por uma rocha espacial saqueadora de novo, mas ao invés quando .
p Inspirado pela constatação de que asteróides podem representar uma ameaça, Andy Cheng começou a ponderar o pior cenário possível:se descobríssemos um asteróide se aproximando, o que poderíamos fazer para evitar que atinja a Terra?
p "Nos primeiros 20 anos trabalhando neste problema, tínhamos que ser muito cuidadosos. As reações das pessoas ao ouvirem sobre isso foram 'você está falando sério?' Tivemos que superar o chamado fator de riso, mas já passamos disso, "diz Cheng, que trabalha no Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland.
Esta imagem do asteróide Eros mostra sua topografia gravitacional. De acordo com a NASA, as áreas vermelhas são "morro acima" e as áreas azuis são "morro abaixo". Uma bola lançada em um dos pontos vermelhos tentaria rolar pela área verde mais próxima para a área azul mais próxima. NASA / JPL / JHUAPL p "O impacto pode reagir de maneira muito diferente, dependendo da composição do asteróide, "Cheng continua." Não é especificamente a composição química, porque, para muitos asteróides, achamos que temos uma ideia básica de sua composição química - com base em seus espectros e no fato de termos duas missões. "
p A NASA lançou sua missão NEAR em 1996, passando um ano orbitando o asteróide Eros, próximo à Terra. E a missão Hayabusa do Japão retornou fisicamente uma amostra de material de asteróide da superfície do asteróide Itokawa em 2010. A partir dessas missões e análises espectroscópicas do asteróide, os astrônomos estão confiantes de que Didymos é um asteróide silicáceo (ou "tipo S"). Os asteróides do tipo S são rochas espaciais rochosas e os segundos asteróides mais comuns (depois do carbonáceo, ou "tipo C, "asteróides) conhecidos em nosso sistema solar, povoando o cinturão de asteróides interno entre as órbitas de Marte e Júpiter. Mas, para obter a "verdade básica" sobre a eficácia de um impactador cinético colidindo com a superfície de um asteróide para modificar fisicamente sua órbita, precisamos lançar uma missão como o DART.
p "O que NÃO é conhecido neste tipo de asteróide é como o material é embalado. Então, coisas como a força e porosidade, fatores que fazem uma grande diferença na resposta a um impacto, "Cheng acrescenta, mas ele está confiante de que o impactador não o atingirá com tanta força que o asteróide se quebrará.
p "Estamos trabalhando muito para calcular as respostas de impacto por simulação de computador ... mas a incerteza surge porque quando temos um impacto de hipervelocidade em um corpo, cria uma cratera; ele expele material ejetado da cratera na direção de onde você veio, mas ao fazer isso, aqueles ejetados carregam muito ímpeto e há uma reação, que pode alterar a quantidade de deflexão no corpo - esse é o problema e essa é uma grande questão. "
