Asteróides que se aproximam têm causado cicatrizes em nosso planeta há bilhões de anos. Este mês, a humanidade deixou sua própria marca em um asteróide pela primeira vez:a espaçonave japonesa Hayabusa2 lançou um projétil de cobre em alta velocidade na tentativa de formar uma cratera no asteróide Ryugu. Um impacto de asteroide muito maior está planejado para a próxima década, envolvendo uma missão internacional de nave espacial dupla.

Em 5 de abril, Hayabusa2 lançou um experimento chamado 'Small Carry-on Impactor' ou SCI para breve, carregando uma carga explosiva de plástico que lançou um projétil de cobre de 2,5 kg na superfície do asteróide Ryugu de 900 m de diâmetro a uma velocidade de cerca de 2 km por segundo. O objetivo é descobrir material subterrâneo a ser trazido de volta à Terra para uma análise detalhada.

"Esperamos que ela forme uma cratera distinta, "comenta Patrick Michel, Diretor de Pesquisa do CNRS do Observatório da Côte d'Azur da França, servindo como co-investigador e cientista interdisciplinar na missão japonesa. "Mas não sabemos ao certo ainda, porque Hayabusa2 foi movido para o outro lado de Ryugu, para máxima segurança.

"A baixa gravidade do asteróide significa que ele tem uma velocidade de escape de algumas dezenas de centímetros por segundo, portanto, a maior parte do material ejetado pelo impacto teria ido direto para o espaço. Mas, ao mesmo tempo, é possível que o material ejetado de baixa velocidade tenha entrado em órbita ao redor de Ryugu e possa representar um perigo para a espaçonave Hayabusa2.

"Então o plano é esperar até esta quinta-feira, 25 de abril, para voltar e imaginar a cratera. Esperamos que fragmentos muito pequenos tenham suas órbitas interrompidas pela pressão da radiação solar - o lento, mas persistente, empurrão da própria luz solar. Nesse ínterim, também baixamos imagens de uma câmera chamada DCAM3 que acompanhou a carga útil do SCI para ver se ela teve um vislumbre da cratera e da evolução inicial do material ejetado. "

De acordo com as simulações, a cratera está prevista para ter aproximadamente 2 m de diâmetro, embora a modelagem de impactos em um ambiente de baixa gravidade seja extremamente desafiador. Deve parecer mais escuro do que a superfície circundante, com base em uma operação de amostragem de toque e arranca em fevereiro, quando os propulsores da Hayabusa2 desalojaram a poeira da superfície para expor o material mais escuro por baixo.

"Para nós, este é um primeiro ponto de dados empolgante para comparar com simulações, "acrescenta Patrick, "mas temos um impacto muito maior para esperar no futuro, como parte da próxima missão de Avaliação de Impacto e Deflexão de espaçonave dupla (AIDA).

"No final de 2022, o Teste de Redirecionamento de Asteróide Duplo dos EUA ou espaçonave DART irá colidir com o menor dos dois asteróides Didymos. Tal como acontece com o teste SCI de Hayabusa2, ele deve formar uma cratera muito distinta e expor o material subterrâneo em um ambiente de gravidade ainda mais baixa, mas seu objetivo principal é realmente desviar a órbita do asteróide 'Didymoon' de 160 m de diâmetro de uma forma mensurável. "

A espaçonave DART terá massa de 550 kg, e atingirá Didymoon a 6 km / s. Atingir um asteróide cinco vezes menor com uma espaçonave mais de 200 vezes maior e se mover três vezes mais rápido deve fornecer energia de impacto suficiente para realizar o primeiro experimento de deflexão de asteróide para defesa planetária.

Uma missão proposta da ESA chamada Hera iria então visitar Didymos para pesquisar o asteróide desviado, medir sua massa e realizar o mapeamento de alta resolução da cratera deixada pelo impacto do DART.

"A relação real entre o tamanho do projétil, a velocidade e o tamanho da cratera em ambientes de baixa gravidade ainda são mal compreendidos, "acrescenta Patrick, também servindo como cientista-chefe de Hera. "Ter dados de SCI e Hera sobre tamanhos de crateras em dois regimes diferentes de velocidade de impacto oferecerá insights cruciais.

"Essas leis de escala também são cruciais do ponto de vista prático, because they underpin how our calculations estimating the efficiency of asteroid deflection are made, taking account the properties of the asteroid material as well as the impact velocity involved.

"This is why Hera is so important; not only will we have DART's full-scale test of asteroid deflection in space, but also Hera's detailed follow-up survey to discover Didymoon's composition and structure. Hera will also record the precise shape of the DART crater, right down to centimetre scale.

"Então, building on this Hayabusa2 impact experiment, DART and Hera between them will go on to close the gap in asteroid deflection techniques, bringing us to a point where such a method might be used for real."

Didymoon will also be by far the smallest asteroid ever explored, so will offer insights into the cohesion of material in an environment whose gravity is more than a million times weaker than our own – an alien situation extremely challenging to simulate.

Em 2004, NASA's Deep Impact spacecraft launched an impactor into comet Tempel 1. The body was subsequently revisited, but the artificial crater was hard to pinpoint – largely because the comet had flown close to the Sun in the meantime, and its heating would have modified the surface.

Hera will visit Didymoon around four years after DART's impact, but because it is an inactive asteroid in deep space, no such modification will occur. "The crater will still be 'fresh' for Hera, " Patrick concludes.