يعد اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج (DART) التابع لوكالة ناسا الفائز في 2023 معرض جيزمودو للعلوم لتحطيم مركبة فضائية في كويكب وتغيير مداره ، في اختبار رائد للدفاع الكوكبي.
السؤال
هل من الممكن للبشر الضعفاء تغيير مدار كويكب لحماية الأرض من تأثير مستقبلي؟
النتائج
أرسل فريق DART مركبة فضائية بحجم الثلاجة في مسار تصادم مع Dimorphos ، وهو كويكب يبلغ عرضه 525 قدمًا (160 مترًا) يدور حول صخرة فضائية أكبر. المركبة الفضائية انتقد مباشرة إلى Dimorphos بسرعات تصل إلى 14000 ميل في الساعة (22500 كيلومتر في الساعة) في 26 سبتمبر 2022.
قد تحصل G / O Media على عمولة
كان هناك سؤالان كبيران في بداية المهمة. “الأول كان ، هل لدينا حقًا ما يلزم لأخذ مركبة فضائية ونصطدم بها عن عمد في كويكب صغير؟” قال تيريك دالي ، قائد أداة لكاميرا دراكو للمركبة الفضائية. “السؤال الثاني كان ، كيف سيستجيب الكويكب؟”
قال آندي تشينج ، رئيس فريق تحقيق DART من مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية: “اعتقدنا أنها ستنجح”. “لقد أقنعنا أنفسنا ، لكننا أيضًا أقنعنا وكالة ناسا ، ولهذا السبب سنحت لنا الفرصة للمحاولة.” سعى الفريق إلى معرفة الدرجة التي يمكن أن يؤثر بها المصادم الحركي على المسار المداري للديمورفوس ، لكنهم سعوا أيضًا لنشر سريع. وأوضح: “عليك أن تتوقع ، في حالة الطوارئ الحقيقية ، أنه سيتعين عليك التحرك بسرعة ، وهو ما اعتبرناه أيضًا جزءًا من الاختبار”.
كان نظام Didymos-Dimorphos مثاليًا للتجربة – زوج من الكويكبات الصغيرة وغير المهددة تقع على بعد 7 ملايين ميل. يمر Dimorphos أمام Didymos من منظورنا على الأرض ، مما يسمح للمراصد الأرضية بقياس التغيرات في الفترة المدارية.
نجحت تجربة DART التي تبلغ تكلفتها 308 مليون دولار ، وبدرجة فاجأت العلماء أنفسهم. كانوا يأملون في تغيير الفترة المدارية لديمورفوس بنحو 72 ثانية. لقد حققوا تغييرًا هائلاً لمدة 32 دقيقة.
كانت المفاجأة الأخرى هي كيفية تأثير تأثير الارتداد. من المحتمل أن يكون Dimorphos كويكبًا من كومة الأنقاض – تجمع فضفاض من الصخور والحصى والغبار – وقد ألقى بكمية هائلة من المواد ، أو المقذوفات ، في الفضاء نتيجة الاصطدام. قال تشينج: “إنه نوع ما يشبه محركًا صاروخيًا صغيرًا – لديك ارتداد ، قوة رد فعل ناتجة عن إلقاء كل المواد”. “يؤدي هذا إلى زيادة مقدار الدفع الذي تحصل عليه ، واتضح أن الدفع كان أكبر بأربع مرات تقريبًا من اصطدام مركبة فضائية بجسم ولكن دون إنتاج مقذوفات ، لذا فهي نوعًا من المكافأة ذات الكفاءة العالية للانحراف الذي يحصل.”
لماذا فعلت ناسا ذلك
ببساطة ، لقد فعلوا ذلك لاختبار استراتيجية لصرف كويكب قد يهدد الأرض.
قالت إيلينا آدامز ، مهندسة أنظمة البعثات ومهندسة أنظمة المركبات الفضائية في DART: “المشكلة مع تأثيرات الكواكب هي أنك لا ترى الكويكب حقًا حتى وقت متأخر من اللعبة”. سيحتاج المهندسون إلى التأكد من أنهم يصطدمون بالصخرة في المكان الصحيح. نقلت DART Dimorphos أكثر مما كان متوقعًا ، و “نود أن نعرف ذلك في وقت مبكر ،” قال آدامز ، مضيفًا أن “هذه هي أنواع الأشياء التي لم نفكر فيها كثيرًا مسبقًا ، ولكن المضي قدمًا هو شيء أنا” سأفكر حقًا. “
لماذا مهمة DART هي الفائز
سيُسجل يوم التأثير في التاريخ على أنه اللحظة التي بدأ فيها جنسنا البشري في تعديل المواضع النسبية لأجسام النظام الشمسي. قام فريق DART بذلك على نطاق صغير بشكل استثنائي ، ولكنه إثبات للمفهوم من المرجح أن يؤدي إلى المزيد ، مهم، التدريبات المؤثرة ، بما في ذلك الاختبارات المستقبلية للاصطدامات الحركية و- ربما- البعثات الفعلية لتشتيت الكويكبات الخطرة.
قصة ذات صلة: لماذا تعتبر DART أهم مهمة تم إطلاقها في الفضاء على الإطلاق
لقد حقق البشر مآثر رائعة في الفضاء على مدى نصف القرن الماضي ، لكن DART هو مشروع له آثار وجودية. أظهرت DART أنه من الممكن نشر مثل هذه المهام بسرعة وحتى في ظل ظروف مرهقة أو إشكالية ؛ حدثت بعض مراحل المشروع الأكثر أهمية في المهمة في ذروة جائحة كوفيد -19 ، ومع ذلك تمكن الفريق من تجاوز ذلك.
“يمكننا أن نتدرب ويمكننا أن نتدرب ويمكننا أن نتدرب ، ولكن بعد ذلك ، ماذا لو سارت الأمور على ما يرام؟” قال دالي. كان الاحتمال الواضح هو أنه نظرًا لأننا لم نر هذه الأجسام مطلقًا من مسافة قريبة ، فإن نظام الملاحة الخاص بـ DART سيصاب بالارتباك ويصطدم بالكويكب الخطأ.
قال آدامز: “الأشياء التي جعلتني مستيقظًا حقًا في الليل كانت تفاعلات مختلفة بين الأنظمة الفرعية التي لم نتوقعها”. “سأخبرك فقط بهذا: في يوليو 2022 كان احتمال تأثيرنا حوالي 50٪. هذا ليس رقمًا كبيرًا ، وليس رقمًا كبيرًا لأي مهمة “.
لحسن الحظ ، حققت المهمة نجاحًا باهرًا.
ماذا بعد
يواصل العلماء تحليل بيانات DART ، مع توقع عدة أوراق بحثية في الأشهر المقبلة. ستتناول هذه الأوراق أسئلة مهمة تتعلق بتكوين ديمورفوس ، والسلامة الهيكلية ، والشكل ، والفترة المدارية الجديدة. كما قال تشينج: “لقد ضربنا الأمر بشدة ، والآن نود أن نفهم ما يخبرنا به ذلك.”
ال مهمة هيرا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، المقرر إطلاقه في أكتوبر 2024 ، سيعيد النظر في نظام Didymos-Dimorphos لإجراء مزيد من التقييم لنتائج تجربة DART. أهمية خاصة هو الحفرة الناتجة. كما أشار تشينج ، قد تكون الحفرة كبيرة جدًا بحيث لا تبدو مثل فوهة البركان على الإطلاق ؛ قد يكون DART قد أخذ جزءًا كبيرًا من الجانب المصاب. سؤال آخر يتعلق بحالة دوران الكائن ؛ تم قفل Dimorphos تدريجيًا في Didymos قبل الاصطدام ، لكن التأثير كان من الممكن أن يضع الكويكب في حالة انهيار فوضوية. ستحقق هيرا في هذا السؤال وغيره من الأسئلة المعلقة.
الفريق
يتطلب الأمر قرية لتوجيه مركبة فضائية إلى كويكب. شارك مئات العلماء والمهندسين وغيرهم من الخبراء في مهمة DART ، بما في ذلك فرق من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ، ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، وجامعة شمال أريزونا ، وجامعة ماريلاند ، ومؤسسات أخرى. يمكن العثور على القائمة الكاملة للمساهمين هنا.
اطلع على القائمة الكاملة للفائزين في Gizmodo Science Fair
