กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 19 นาที

การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่

การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่ ( DART ) เป็นภารกิจอวกาศของ NASA เพื่อทดสอบวิธีการป้องกันดาวเคราะห์จากวัตถุใกล้โลก (NEO)...

การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่

การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่
แผนภาพแสดงยานอวกาศ DART พุ่งชนดาว Dimorphos
ชื่อโผ
ประเภทภารกิจภารกิจทดสอบการป้องกันดาวเคราะห์
ผู้ปฏิบัติงานนาซา  / เอพีแอล
เว็บไซต์
  • dart .jhuapl .edu /Mission
ระยะเวลาของภารกิจ
10 เดือน 1 วัน
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ยานอวกาศ
  • เครื่องกระแทกDART
  • LICIACube CubeSat
ผู้ผลิตห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์มหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์
ปล่อยมวล
  • ลูกดอก : 610 กก. (1,340 ปอนด์) [ 1 ]
  • LICIACube : 14 กก. (31 ปอนด์)
มิติ
  • ขนาดของ DART : 1.8 × 1.9 × 2.6 เมตร (5.9 × 6.2 × 8.5 ฟุต)
  • ROSA : 8.5 × 2.4 เมตร (27.9 × 7.9 ฟุต) (ต่อชิ้น)
พลัง6.6 กิโลวัตต์
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว24 พฤศจิกายน 2564 06:21:02 UTC [ 1 ] ( 2021-11-24UTC06:21:02Z ) 
จรวดฟอลคอน 9 บล็อก 5 B1063-3
จุดปล่อยจรวดแวนเดนเบิร์ก , SLC-4E
ผู้รับเหมาสเปซเอ็กซ์
ไดมอร์ฟอส อิมแพคเตอร์
วันที่ได้รับผลกระทบ26 กันยายน 2565, 23:14  UTC [ 2 ] [ 3 ]
บินผ่านระบบดาวดิดิมอส
ส่วนประกอบของยานอวกาศLICIACube (ใช้งานจาก DART)
การเข้าใกล้ที่สุด26 กันยายน 2022 เวลาประมาณ 23:17  UTC
ระยะทาง56.7 กม. (35.2 ไมล์)
เครื่องดนตรี
กล้องสำรวจและกล้องส่องดาวเคราะห์น้อย Didymos สำหรับการนำทางด้วยแสง (DRACO)
โลโก้ภารกิจ

การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่ ( DART ) เป็นภารกิจอวกาศของ NASA เพื่อทดสอบวิธีการป้องกันดาวเคราะห์จากวัตถุใกล้โลก (NEO) [ 4 ] [ 5 ]ออกแบบมาเพื่อประเมินว่าการชนของยานอวกาศสามารถเบี่ยงเบนดาวเคราะห์ น้อยได้มากน้อยเพียงใด โดยการชนเข้าตรงๆ[ 6 ] ดาวเคราะห์น้อย เป้าหมายคือ ไดมอร์ฟอส ซึ่ง เป็น ดวงจันทร์ขนาดกว้าง 525 ฟุต (160 เมตร) ของดาวเคราะห์น้อยไดดิมอส ดาวเคราะห์น้อย ทั้งสองดวงไม่ได้เป็นภัยคุกคามต่อการพุ่งชนโลก แต่ลักษณะร่วมกันของพวกมันทำให้เป็นเป้าหมายที่เหมาะสม

ยานอวกาศ DART ซึ่งปล่อยขึ้นเมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2021 ได้ชนกับ Dimorphos ด้วยความเร็ว 14,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (23,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) เมื่อวันที่ 26 กันยายน 2022 ที่ระยะห่างจากโลกประมาณ 6.8 ล้านไมล์ (10.9 ล้านกิโลเมตร ) การชนทำให้วงโคจรของ Dimorphos รอบ Didymos สั้นลง 32 นาที ซึ่งเกินกว่าเกณฑ์ความสำเร็จที่กำหนดไว้ล่วงหน้า 73 วินาทีมาก[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]การเบี่ยงเบนเกิดขึ้นจากการดีดเศษซากซึ่งทำให้เกิดแรงสะท้อนกลับที่มากกว่าการชนอย่างมาก[ 10 ]การชนยังทำให้ความเร็ววงโคจรของดาวเคราะห์น้อยคู่นี้รอบดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ซึ่งเป็นผลที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับเป้าหมายของการปกป้องดาวเคราะห์โดยการเปลี่ยนเส้นทางของวัตถุในอวกาศ

DART เป็นโครงการร่วมระหว่าง NASA และห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานประสานงานการป้องกันดาวเคราะห์ ของ NASA ซึ่งบริหารจัดการโดยสำนักงานโครงการภารกิจดาวเคราะห์ของ NASA ที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์และห้องปฏิบัติการและสำนักงานต่างๆ ของ NASA ได้ให้การสนับสนุนทางเทคนิคองค์การอวกาศอิตาลีได้ส่งLICIACubeซึ่ง เป็น CubeSatที่ถ่ายภาพเหตุการณ์การชน และพันธมิตรระหว่างประเทศอื่นๆ เช่นองค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (JAXA) ก็มีส่วนร่วมในโครงการที่เกี่ยวข้องหรือโครงการต่อๆ ไป[ 11 ]

ประวัติภารกิจ

นาซาและองค์การอวกาศยุโรป (ESA) เริ่มต้นด้วยแผนภารกิจแยกกันเพื่อทดสอบ กลยุทธ์ การเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยแต่ในปี 2015 พวกเขาได้ร่วมมือกันภายใต้ชื่อAIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปล่อยยานอวกาศสองลำแยกกันที่จะทำงานร่วมกัน[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]ภายใต้ข้อเสนอนั้น ภารกิจการชนดาวเคราะห์น้อยของยุโรป (AIM) จะถูกปล่อยในเดือนธันวาคม 2020 และ DART ในเดือนกรกฎาคม 2021 AIM จะโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่เพื่อศึกษาองค์ประกอบของมันและดวงจันทร์ของมัน จากนั้น DART จะพุ่งชนดวงจันทร์ของดาวเคราะห์น้อยในวันที่ 26 กันยายน 2022 ในช่วงที่เข้าใกล้โลกมากที่สุด[ 13 ]

อย่างไรก็ตาม ยานโคจร AIM ถูกยกเลิก จากนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยHera ซึ่งวางแผนที่จะเริ่มสังเกตการณ์ดาวเคราะห์น้อยสี่ปีหลังจากการชนของ DART ดังนั้น การตรวจสอบการชนของ DART แบบเรียลไทม์จึงต้องอาศัยกล้องโทรทรรศน์ ภาคพื้นดิน และเรดาร์ [ 15 ] [ 14 ]

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2560 NASA ได้อนุมัติให้เปลี่ยนจากการพัฒนาแนวคิดไปสู่ขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น[ 16 ]และในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2561 ได้เริ่มขั้นตอนการออกแบบและการประกอบขั้นสุดท้ายของภารกิจ[ 17 ] เมื่อวันที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2562 NASA ได้ประกาศว่า จะใช้จรวด SpaceX Falcon 9 ในการปล่อย DART [ 18 ]

การชนของดาวเทียมกับวัตถุขนาดเล็กในระบบสุริยะเคยเกิดขึ้นมาแล้วครั้งหนึ่ง โดย ยานอวกาศ Deep Impact ของ NASA ซึ่งมีน้ำหนัก 372 กิโลกรัม (820 ปอนด์) และเพื่อจุดประสงค์ที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง (การวิเคราะห์โครงสร้างและองค์ประกอบของดาวหาง) เมื่อชนแล้ว Deep Impact ปล่อยพลังงานออกมา 19 กิกะจูล(เทียบเท่ากับ TNT 4.8 ตัน) [ 19 ] และขุดหลุมอุกกาบาตที่มีความกว้างถึง 150 เมตร (490 ฟุต) [ 20 ]

คำอธิบาย

ยานอวกาศ

ยานอวกาศ DART เป็นยานพุ่งชนที่มีมวล 610 กิโลกรัม (1,340 ปอนด์) [ 21 ]ซึ่งไม่มีอุปกรณ์ ทางวิทยาศาสตร์ และมีเซ็นเซอร์สำหรับการนำทางเท่านั้น ยานอวกาศมีราคา 330 ล้านดอลลาร์สหรัฐเมื่อชนกับดาวไดมอร์ฟอสในปี 2022 [ 22 ]

กล้อง

กล้อง DRACO

เซ็นเซอร์นำทางของ DART ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ดวงอาทิตย์ตัวติดตามดาวที่เรียกว่าซอฟต์แวร์ SMART Nav (Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation) [ 23 ]และกล้องที่มีรูรับแสงขนาด 20 เซนติเมตร (7.9 นิ้ว) ที่เรียกว่า Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation (DRACO) DRACO มีพื้นฐานมาจากLong Range Reconnaissance Imager (LORRI) บนยาน อวกาศ New Horizonsและรองรับการนำทางอัตโนมัติเพื่อพุ่งชนดวงจันทร์ของดาวเคราะห์น้อยที่จุดศูนย์กลาง ส่วนประกอบทางแสงของ DRACO คือกล้องโทรทรรศน์ Ritchey-Chrétienที่มีมุมมองภาพ 0.29° และความยาวโฟกัส 2.6208 เมตร (f/12.60) ความละเอียดเชิงพื้นที่ของภาพที่ถ่ายทันทีก่อนการพุ่งชนอยู่ที่ประมาณ 20 เซนติเมตรต่อพิกเซล เครื่องมือนี้มีมวล 8.66 กิโลกรัม (19.1 ปอนด์) [ 24 ]

ตัวตรวจจับที่ใช้ในกล้องคือเซนเซอร์ภาพ CMOSที่มีความละเอียด 2,560 × 2,160  พิกเซลตัวตรวจจับจะบันทึกช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 0.4 ถึง 1  ไมครอน (แสงที่มองเห็นได้และอินฟราเรดใกล้) มีการใช้ตัวตรวจจับ CMOS ที่มีจำหน่าย ทั่วไปแทนอุปกรณ์ประจุไฟฟ้า แบบกำหนดเอง ใน LORRI ประสิทธิภาพของตัวตรวจจับของ DRACO นั้นเทียบเท่าหรือเหนือกว่า LORRI เนื่องจากเทคโนโลยีเซนเซอร์ได้รับการปรับปรุงในช่วงทศวรรษที่คั่นระหว่างการออกแบบ LORRI และ DRACO [ 25 ]เมื่อป้อนภาพ DRACO เข้าสู่คอมพิวเตอร์บนเครื่องที่มีซอฟต์แวร์ที่พัฒนามาจาก เทคโนโลยี ต่อต้านขีปนาวุธภาพเหล่านี้ช่วยให้ DART สามารถนำทางตัวเองไปยังจุดตกได้อย่างอัตโนมัติ[ 26 ]

แผงโซลาร์เซลล์

แผงโซลาร์เซลล์ของยานอวกาศใช้ การออกแบบ แผงโซลาร์เซลล์แบบม้วนออก (ROSA) ซึ่งได้รับการทดสอบบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ในเดือนมิถุนายน 2017 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Expedition 52 [ 27 ]

โดยใช้ ROSA เป็นโครงสร้าง แผงโซลาร์เซลล์ DART ส่วนเล็ก ๆ ได้รับการกำหนดค่าเพื่อสาธิต เทคโนโลยี แผงโซลาร์เซลล์แบบเปลี่ยนแปลงซึ่งมีเซลล์แสงอาทิตย์ SolAero Inverted Metamorphic (IMM) ที่มีประสิทธิภาพสูงมากและตัวรวมแสงสะท้อนแสงที่ให้พลังงานมากกว่าเทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์ที่มีอยู่ถึงสามเท่า[ 28 ]

เสาอากาศ

ยานอวกาศ DART เป็นยานอวกาศลำแรกที่ใช้เสาอากาศสื่อสารแบบขยายสัญญาณสูงชนิดใหม่ คือ Spiral Radial Line Slot Array (RLSA) เสาอากาศแบบโพลาไรซ์แบบวงกลมนี้ทำงานที่ความถี่X-band ของ NASA Deep Space Network (NASA DSN) ( ไมโครเวฟ ) ที่ 7.2 และ 8.4  GHzและมีอัตราขยาย 29.8 dBi ในการรับส่งสัญญาณลง และ 23.6 dBi ในการส่งสัญญาณขึ้น เสาอากาศที่ผลิตขึ้นมีรูปทรงแบนและกะทัดรัดเกินกว่าข้อกำหนดที่กำหนดไว้ และได้รับการทดสอบในสภาพแวดล้อมต่างๆ ส่งผลให้ได้ การออกแบบ TRL -6 [ 29 ]

เครื่องยนต์ขับดันซีนอนแบบวิวัฒนาการของ NASA ( NEXT )

เครื่องขับดันไอออน

DART ได้สาธิตเครื่องขับดันไอออนแบบกริด NEXT ซึ่ง เป็นระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดหนึ่ง[ 15 ] [ 30 ]โดยใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 22 ตารางเมตร (240 ตารางฟุต) เพื่อสร้างพลังงานประมาณ 3.5 กิโลวัตต์ที่จำเป็นในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์ NASA Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C) [ 31 ]การทดสอบเบื้องต้นของเครื่องขับดันไอออนเผยให้เห็นโหมดรีเซ็ตที่เหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าสูงกว่าที่คาดไว้ (100 แอมป์) ในโครงสร้างของยานอวกาศ (25 แอมป์) จึงตัดสินใจที่จะไม่ใช้เครื่องขับดันไอออนต่อไป เนื่องจากภารกิจสามารถสำเร็จได้โดยไม่ต้องใช้ โดยใช้เครื่องขับดันแบบดั้งเดิมที่ใช้เชื้อเพลิงจากไฮดราซีน 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์) บนยาน[ 32 ]อย่างไรก็ตาม เครื่องขับดันไอออนยังคงพร้อมใช้งานหากจำเป็นเพื่อรับมือกับเหตุการณ์ฉุกเฉิน และหาก DART พลาดเป้าหมาย ระบบไอออนก็สามารถนำ DART กลับไปยัง Dimorphos ได้ในอีกสองปีต่อมา[ 33 ]

ยานอวกาศรอง

LICIACube CubeSat ดาวเทียมขนาดเล็กที่เป็น ดาวเทียม คู่หู ของยานอวกาศ DART

องค์การอวกาศอิตาลี (ASI) ได้ส่งยานอวกาศลำที่สองชื่อLICIACube ( Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids ) ซึ่งเป็นCubeSat ขนาดเล็ก ที่บรรทุกไปกับDARTและแยกตัวออกเมื่อวันที่ 11 กันยายน 2022 15 วันก่อนการชน ยานลำนี้ได้บันทึกภาพการชนและเศษวัสดุที่กระเด็นออกมาขณะที่มันเคลื่อนผ่านดาวเคราะห์น้อย[ 34 ] [ 35 ] LICIACube สื่อสารโดยตรงกับโลก โดยส่งภาพของเศษวัสดุที่กระเด็นออกมาหลังจากการบินผ่าน Dimorphos [ 36 ] [ 37 ] LICIACube ติดตั้งกล้องออปติคอล สองตัว เรียกว่า LUKE และ LEIA [ 38 ]

ผลกระทบจากการชนต่อไดมอร์ฟอสและดิดิมอส

ภาพเคลื่อนไหวแสดงการเคลื่อนที่ของ DART รอบ Didymos - ผลกระทบต่อ Dimorphos  ดาร์ท ·  ดิดิมอส ·  ไดมอร์ฟอส

ยานอวกาศพุ่งชนไดมอร์ฟอสในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อย หลังจากการชน ความเร็ววงโคจรชั่วขณะของไดมอร์ฟอสจึงลดลงเล็กน้อย ซึ่งลดรัศมีวงโคจรของมันรอบไดดิมอส วิถีโคจรของไดดิมอสก็ถูกปรับเปลี่ยนเช่นกัน แต่เป็นสัดส่วนผกผันกับอัตราส่วนของมวลของมันต่อมวลที่ต่ำกว่ามากของไดมอร์ฟอส ดังนั้นจึงไม่มากนัก การเปลี่ยนแปลงความเร็วและการเลื่อนวงโคจรที่แท้จริงขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิประเทศและองค์ประกอบของพื้นผิว เป็นต้น การมีส่วนร่วมของโมเมนตัม การกระเด็น จาก เศษวัสดุที่พุ่ง ออกมาจาก การชน ทำให้เกิดผลกระทบ "การเพิ่มโมเมนตัม" ที่คาดเดาได้ยาก[ 39 ]ก่อนการชน โมเมนตัมที่ถ่ายโอนโดย DART ไปยังเศษชิ้นส่วนที่เหลืออยู่ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเคราะห์น้อยนั้นคาดว่าสูงถึง 3–5 เท่าของโมเมนตัมที่ตกกระทบ ขึ้นอยู่กับปริมาณและความเร็วของวัสดุที่จะถูกพุ่งออกมาจากหลุมอุกกาบาต การวัดผลกระทบดังกล่าวอย่างแม่นยำเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลักของภารกิจและจะช่วยปรับปรุงแบบจำลองของการชนดาวเคราะห์น้อยในอนาคต[ 40 ]

ต่อมานักวิทยาศาสตร์พบว่าผลกระทบยังทำให้วงโคจรของดาวเคราะห์น้อยคู่รอบดวงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อย ซึ่งเป็นครั้งแรกที่การกระทำของมนุษย์ส่งผลกระทบต่อวัตถุบนท้องฟ้าได้ในระดับที่วัดได้ ความเร็วในการโคจรเพิ่มขึ้นประมาณ 2 นิ้วต่อชั่วโมง จากความเร็วก่อนการชนที่ 76,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (122,000 กม./ชม.) นักดาราศาสตร์สมัครเล่นในหลายประเทศได้ให้ข้อมูลโดยการวัดการบังดาวฤกษ์พื้นหลังของดาวเคราะห์น้อยคู่ตามวงโคจรหลังการชนอย่างแม่นยำ นักวิทยาศาสตร์ยังใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยคู่ที่ได้มาทั้งก่อนและหลังการชน ตามที่ผู้เขียนงานวิจัยกล่าวไว้ แม้แต่การเปลี่ยนแปลงวงโคจรเพียงเล็กน้อยก็อาจป้องกันการชนกันของดาวเคราะห์น้อยกับโลกที่อาจก่อให้เกิดหายนะได้[ 41 ] [ 42 ]

การชนของ DART ทำให้เกิดการขุดค้นวัสดุบนพื้นผิว/ใต้พื้นผิวของ Dimorphos ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของหลุมอุกกาบาตและ/หรือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างในระดับหนึ่ง (เช่น การเปลี่ยนแปลงรูปร่างโดยไม่มีการสูญเสียมวลอย่างมีนัยสำคัญ) เศษวัสดุที่กระเด็นออกมาบางส่วนอาจพุ่งชนพื้นผิวของ Didymos ในที่สุด หากพลังงานจลน์ที่ส่งไปยังพื้นผิวสูงพอ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างอาจเกิดขึ้นใน Didymos ด้วยเช่นกัน เนื่องจากอัตราการหมุนที่เกือบจะทำให้แตกตัว การเปลี่ยนแปลงรูปร่างบนวัตถุใดวัตถุหนึ่งจะปรับเปลี่ยนสนามแรงโน้มถ่วงระหว่างกัน ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคาบวงโคจรที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงคาบวงโคจรที่เกิดจากการชน หากไม่คำนึงถึงสิ่งนี้ อาจนำไปสู่การตีความที่ผิดพลาดเกี่ยวกับผลของเทคนิคการเบี่ยงเบนพลังงานจลน์ในภายหลัง[ 43 ]

การสังเกตการณ์ผลกระทบ

กล้องโทรทรรศน์ที่สังเกตการณ์ผลกระทบของ DART
กล้องโทรทรรศน์ SOARแสดงให้เห็นกลุ่มฝุ่นและเศษซากขนาดมหึมาที่พุ่งออกมาจากพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส

LICIACube ซึ่งเป็นอุปกรณ์คู่หูของ DART [ 44 ] [ 36 ]กล้องโทรทัศน์อวกาศฮับเบิลกล้องโทรทัศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ และ หอดูดาว ATLASบนโลกต่างตรวจพบกลุ่มควันจากการพุ่งชนของ DART [ 45 ] [ 46 ]เมื่อวันที่ 26 กันยายนSOARสังเกตเห็นร่องรอยการพุ่งชนที่มองเห็นได้ยาวกว่า 10,000 กิโลเมตร (0.026 LD; 6,200 ไมล์) [ 47 ]คาดว่าการประมาณค่าเบื้องต้นของการเปลี่ยนแปลงในคาบวงโคจรของระบบดาวคู่จะเกิดขึ้นภายในหนึ่งสัปดาห์พร้อมกับข้อมูลที่เผยแพร่โดย LICIACube [ 48 ]วิทยาศาสตร์ของภารกิจ DART ขึ้นอยู่กับการเฝ้าติดตามวงโคจรของ Dimorphos อย่างระมัดระวังจากโลกในอีกหลายวันและหลายเดือนต่อมา Dimorphos มีขนาดเล็กเกินไปและอยู่ใกล้กับ Didymos มากเกินไปจนผู้สังเกตการณ์แทบทุกคนไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง แต่เรขาคณิตของวงโคจรของมันเป็นเช่นนั้นที่มันจะผ่าน Didymos หนึ่งครั้งในแต่ละวงโคจรแล้วผ่านไปด้านหลัง Didymos ครึ่งวงโคจรต่อมา ผู้สังเกตการณ์ใดก็ตามที่สามารถตรวจจับระบบดิดิมอสได้ จะเห็นระบบดังกล่าวหรี่แสงลงและสว่างขึ้นอีกครั้งเมื่อวัตถุทั้งสองเคลื่อนที่ผ่านกัน

การชนถูกวางแผนไว้สำหรับช่วงเวลาที่ระยะห่างระหว่างดิดิมอสกับโลกน้อยที่สุด ทำให้กล้องโทรทรรศน์หลายตัวสามารถสังเกตการณ์ได้จากหลายตำแหน่ง ดาวเคราะห์น้อยอยู่ใกล้ตำแหน่งตรงข้ามและมองเห็นได้สูงบนท้องฟ้ายามค่ำคืนไปจนถึงปี 2023 [ 49 ]การเปลี่ยนแปลงวงโคจรของไดมอร์ฟอสรอบดิดิมอสถูกตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลที่ เฝ้าดู การเกิดสุริยุปราคาซึ่งกันและกันของวัตถุทั้งสองผ่านการวัดแสงบนคู่ไดมอร์ฟอส-ดิดิมอส นอกเหนือจากการสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์แล้ว ยังยืนยันว่าการชนทำให้คาบการโคจรของไดมอร์ฟอสสั้นลง 32 นาที[ 50 ]จากคาบการโคจรของระบบดาวคู่ที่สั้นลง ทำให้สามารถกำหนดการลดลงทันทีขององค์ประกอบความเร็วของไดมอร์ฟอสตามเส้นทางการโคจร ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการถ่ายโอนโมเมนตัมไปยังไดมอร์ฟอสจากเศษวัสดุที่กระเด็นออกมาจากการชนมากกว่าจากการชนเองอย่างมาก ด้วยวิธีนี้ การชนแบบจลน์ของ DART จึงมีประสิทธิภาพสูงในการเบี่ยงเบนไดมอร์ฟอส[ 10 ]

ภารกิจติดตามผล

ในโครงการความร่วมมือองค์การอวกาศยุโรปได้พัฒนาHeraซึ่งเป็นยานอวกาศที่ปล่อยไปยัง Didymos ในเดือนตุลาคม 2024 [ 34 ] [ 51 ] [ 52 ]และวางแผนที่จะเดินทางถึงในปี 2026 [ 53 ] [ 54 ]เพื่อทำการสำรวจและประเมินอย่างละเอียด[ 52 ] HeraบรรทุกCubeSats สอง ลำคือMilaniและJuventas [ 52 ]

สถาปัตยกรรมภารกิจ AIDA

ยานอวกาศเจ้าบ้านยานอวกาศรองหมายเหตุ
โผLICIACube [ 55 ]
เฮร่ายูเวนตัส[ 56 ] [ 57 ]
  • โดยGomSpaceและGMV
  • ดาวเทียม CubeSat ขนาด 6U
  • กล้อง, เรดาร์ความถี่ต่ำแบบโมโนสแตติก JuRa, [ 58 ]เครื่องวัดความเร่ง และเครื่องวัดแรงโน้มถ่วง[ 59 ]
  • จะพยายามลงจอดบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ น้อย [ 57 ] [ 59 ]
Milani [ 60 ]
  • โดยกลุ่มพันธมิตรอิตาลี/เช็ก/ฟินแลนด์
  • ดาวเทียม CubeSat ขนาด 6U
  • เครื่องสเปกโทรเมตร VIS/Near-IR, เครื่องวิเคราะห์สารระเหย
  • จะทำการวิเคราะห์องค์ประกอบพื้นผิวของ Didymos และ Dimorphos รวมถึงสภาพแวดล้อมของฝุ่นรอบระบบ
  • จะทำการทดลองสาธิตเทคโนโลยี

รายละเอียดภารกิจ

ดาวเคราะห์น้อยเป้าหมาย

แบบจำลองรูปร่างก่อนการชนของ ดาวเคราะห์ น้อยดิดิมอสและดาวบริวารไดมอร์ฟอสสร้างขึ้นจากข้อมูลเส้นโค้งแสงจากการวัดแสง และข้อมูลเรดาร์

เป้าหมายของภารกิจคือไดมอร์ฟอสในระบบดิดิมอส 65803 ซึ่งเป็น ระบบ ดาวเคราะห์น้อยคู่ที่มีดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยดวงเล็กกว่า ดาวเคราะห์น้อยหลัก (ดิดิมอส A) มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 780 เมตร (2,560 ฟุต) ดวงจันทร์ของดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส (ดิดิมอส B) มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 160 เมตร (520 ฟุต) โคจรห่างจากดาวเคราะห์น้อยหลักประมาณ 1 กิโลเมตร (0.62 ไมล์) [ 15 ]มวลของระบบดิดิมอสประมาณ 528 พันล้านกิโลกรัม โดยไดมอร์ฟอสมีมวล 4.8 พันล้านกิโลกรัมจากมวลทั้งหมดนั้น[ 21 ]การเลือกใช้ระบบดาวเคราะห์น้อยคู่มีข้อดีคือสามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความเร็วของไดมอร์ฟอสได้โดยการสังเกตเมื่อไดมอร์ฟอสเคลื่อนผ่านหน้าดาวเคราะห์น้อยคู่ของมัน ทำให้เกิดการลดลงของแสงที่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์บนโลก ไดมอร์ฟอสยังถูกเลือกเนื่องจากมีขนาดที่เหมาะสมด้วย ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้อยู่ในช่วงขนาดที่เราต้องการเบี่ยงเบน หากมันกำลังพุ่งชนโลก นอกจากนี้ ระบบดาวคู่ยังอยู่ใกล้โลกมากในปี 2022 ที่ระยะประมาณ 7 ล้านไมล์ (0.075 หน่วยดาราศาสตร์; 29 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์; 11 ล้านกิโลเมตร) [ 61 ]ระบบดิดิมอสไม่ใช่ดาวเคราะห์น้อยที่โคจรตัดผ่านโลกและไม่มีความเป็นไปได้ที่การทดลองเบี่ยงเบนจะก่อให้เกิดอันตรายจากการชน[ 62 ] เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2022 ดิดิมอสโคจรเข้าใกล้โลกที่ระยะ 10.6 ล้านกิโลเมตร (0.071 หน่วยดาราศาสตร์; 28 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์; 6.6 ล้านไมล์) [ 63 ]

การเตรียมการก่อนบิน

DART ถูกบรรจุลงในฝาครอบ บรรทุกสัมภาระของจรวด Falcon 9 เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2021

การเตรียมการปล่อย DART เริ่มขึ้นในวันที่ 20 ตุลาคม 2021 โดยยานอวกาศเริ่มเติมเชื้อเพลิงที่ฐานทัพอวกาศแวนเดนเบิร์ก (VSFB) ในแคลิฟอร์เนีย[ 64 ]ยานอวกาศเดินทางมาถึงแวนเดนเบิร์กในช่วงต้นเดือนตุลาคม 2021 หลังจากขับรถข้ามประเทศ สมาชิกทีม DART เตรียมยานอวกาศสำหรับการบิน ทดสอบกลไกและระบบไฟฟ้าของยานอวกาศ ห่อชิ้นส่วนสุดท้ายด้วยผ้าห่มฉนวนหลายชั้น และฝึกซ้อมลำดับการปล่อยจากทั้งสถานที่ปล่อยและศูนย์ปฏิบัติการภารกิจที่ APL DART มุ่งหน้าไปยังโรงงานประมวลผลเพย์โหลดของ SpaceX ที่ VSFB ในวันที่ 26 ตุลาคม 2021 สองวันต่อมา ทีมงานได้รับไฟเขียวให้เติมเชื้อเพลิงไฮดรา ซีนประมาณ 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์) ลงในถังเชื้อเพลิงของ DART สำหรับการเคลื่อนที่และการควบคุมทิศทางของยานอวกาศ DART ยังบรรทุก ซีนอนประมาณ 60 กิโลกรัม (130 ปอนด์) สำหรับเครื่องยนต์ไอออน NEXT-C ด้วย วิศวกรได้บรรจุซีนอนก่อนที่ยานอวกาศจะออกจาก APL ในช่วงต้นเดือนตุลาคม 2021 [ 65 ]

เริ่มตั้งแต่วันที่ 10 พฤศจิกายน 2021 วิศวกรได้ประกอบยานอวกาศเข้ากับอะแดปเตอร์ที่วางซ้อนอยู่ด้านบนของยานปล่อยจรวด SpaceX Falcon 9 จรวด Falcon 9 ที่ไม่มีฝาครอบบรรทุกสัมภาระถูกนำไปทดสอบการจุดระเบิดแบบคงที่ และต่อมาได้กลับมายังโรงงานแปรรูปอีกครั้ง ซึ่งช่างเทคนิคของ SpaceX ได้ติดตั้งฝาครอบบรรทุกสัมภาระสองส่วนรอบยานอวกาศในช่วงสองวัน คือวันที่ 16 และ 17 พฤศจิกายน ภายในโรงงานแปรรูปบรรทุกสัมภาระของ SpaceX ที่ฐานทัพอวกาศแวนเดนเบิร์ก และทีมภาคพื้นดินได้ทำการตรวจสอบความพร้อมในการบินสำเร็จในสัปดาห์ต่อมา โดยมีฝาครอบบรรทุกสัมภาระติดอยู่กับจรวด[ 66 ]

หนึ่งวันก่อนการปล่อย ยานปล่อยได้เคลื่อนออกจากโรงเก็บเครื่องบินไปยังแท่นปล่อยที่Vandenberg Space Launch Complex 4 (SLC-4E) จากนั้นจึงทะยานขึ้นเพื่อเริ่มต้นการเดินทางของ DART ไปยังระบบ Didymos และผลักดันยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ[ 65 ]

ปล่อย

การปล่อยจรวด Falcon 9 พร้อมระบบ DART
การแยก DART ออกจากขั้นตอนที่สอง

ยานอวกาศ DART ถูกปล่อยขึ้นสู่ อวกาศ เมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2021 เวลา 06:21:02 UTC

การวางแผนเบื้องต้นระบุว่า DART จะถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรโลกที่ระดับความสูง และ มีความเยื้องศูนย์ สูงเพื่อหลีกเลี่ยงดวงจันทร์ในสถานการณ์เช่นนั้น DART จะใช้เครื่องยนต์ไอออน NEXT ที่มีแรงขับต่ำแต่ ประสิทธิภาพ สูง ค่อยๆ หลุดพ้นจากวงโคจรโลกที่สูงไปยังวงโคจรใกล้โลกที่มีมุมเอียงเล็กน้อย จากนั้นจึงทำการปรับวิถีโคจรเพื่อพุ่งชนเป้าหมาย แต่เนื่องจาก DART ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศใน ภารกิจ Falcon 9 โดยเฉพาะ ตัว ยานและส่วนที่สองของ Falcon 9 จึงถูกวางไว้บนวิถีโคจรเพื่อหลุดพ้นจากโลกโดยตรง และเข้าสู่วงโคจรแบบเฮลิโอเซนทริกเมื่อส่วนที่สองจุดระเบิดเครื่องยนต์อีกครั้งเพื่อสตาร์ทหรือเผาไหม้เพื่อหลุดพ้น ดังนั้น แม้ว่า DART จะมีเครื่องยนต์ขับดันไฟฟ้าแบบใหม่เป็นครั้งแรกและเชื้อเพลิงซีนอนจำนวนมาก แต่ Falcon 9 ก็ทำงานเกือบทั้งหมด ทำให้ยานอวกาศต้องทำการเผาไหม้เพื่อแก้ไขวิถีโคจรเพียงไม่กี่ครั้งด้วยเครื่องยนต์ขับดันเคมีแบบง่ายๆ ขณะที่มันมุ่งหน้าไปยังดวงจันทร์ไดมอร์ฟอสของดิดิมอส[ 67 ]

การขนส่ง

ภาพเคลื่อนไหวแสดงวิถีการเคลื่อนที่ของ DART  ดาร์ท ·  65803 ดิดิมอส  ·  โลก ·  ดวงอาทิตย์  ·  2001 ซีบี21  ·  3361 ออร์เฟียส

ระยะการเดินทางก่อนการชนกินเวลาประมาณ 9 เดือน ในระหว่างการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ ยานอวกาศ DART ได้บินผ่านดาวเคราะห์ น้อย ใกล้โลก(138971) 2001 CB 21 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 578 เมตร (1,896 ฟุต) ในเดือนมีนาคม 2022 [ 68 ] DART ผ่าน 2001 CB 21ในระยะ 0.117 หน่วยดาราศาสตร์ (46 เท่าของระยะทางดวงจันทร์; 17.5 ล้านกิโลเมตร; 10.9 ล้านไมล์) ในการเข้าใกล้ที่สุดเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2022 [ 69 ]

กล้อง DRACO ของ DART เปิดประตูช่องรับแสงและถ่าย ภาพ แสงแรกของดาวบางดวงเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม 2021 เมื่ออยู่ห่างจากโลก 2 ล้านไมล์ (0.022 หน่วยดาราศาสตร์; 8.4 เท่าของระยะทางดวงจันทร์; 3.2 ล้านกิโลเมตร) [ 70 ]ดาวในภาพแสงแรกของ DRACO ถูกใช้เป็นค่าสอบเทียบสำหรับการชี้ตำแหน่งของกล้องก่อนที่จะสามารถใช้ถ่ายภาพเป้าหมายอื่นได้[ 70 ]เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2021 DRACO ถ่ายภาพกระจุกดาวเปิดMessier 38 เพื่อ การสอบเทียบ ทางแสงและ ทางโฟโตเมตริกเพิ่มเติม[ 70 ]

เมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2022 DART ได้สังเกตการณ์ดาวฤกษ์สว่างVegaด้วย DRACO เพื่อทดสอบเลนส์ของกล้องด้วยแสงที่กระจัดกระจาย[ 71 ]เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคมและ 2 สิงหาคม 2022 เครื่องถ่ายภาพ DRACO ของ DART ได้สังเกตการณ์ดาวพฤหัสบดีและดวงจันทร์ยูโรปาที่โผล่ออกมาจากด้านหลังดาวเคราะห์ เพื่อเป็นการทดสอบประสิทธิภาพของระบบติดตาม SMART Nav เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการชนของไดมอร์ฟอส[ 72 ]

เส้นทางการกระทบ

สองเดือนก่อนการชน ในวันที่ 27 กรกฎาคม 2022 กล้อง DRACO ตรวจพบระบบ Didymos จากระยะห่างประมาณ 32 ล้านกิโลเมตร (0.21 หน่วยดาราศาสตร์; 83 เท่าของระยะทางดวงจันทร์; 20 ล้านไมล์) และเริ่มปรับปรุงวิถีโคจร ดาวเทียมขนาดเล็กLICIACube ถูกปล่อยออกมาในวันที่ 11 กันยายน 2022 15 วันก่อนการชน[ 73 ]สี่ชั่วโมงก่อนการชน เมื่ออยู่ห่างออกไปประมาณ 90,000 กิโลเมตร (0.23 เท่าของระยะทางดวงจันทร์; 56,000 ไมล์) DART เริ่มปฏิบัติการอย่างอิสระโดยสมบูรณ์ภายใต้การควบคุมของระบบนำทาง SMART Nav สามชั่วโมงก่อนการชน DART ได้ทำการสำรวจวัตถุที่อยู่ใกล้เป้าหมาย เก้าสิบนาทีก่อนการชน เมื่อ DART อยู่ห่างจาก Dimorphos 38,000 กิโลเมตร (0.099 เท่าของระยะทางดวงจันทร์; 24,000 ไมล์) วิถีโคจรสุดท้ายจึงถูกกำหนดขึ้น[ 74 ]เมื่อ DART อยู่ห่างออกไป 24,000 กิโลเมตร (0.062 LD; 15,000 ไมล์) Dimorphos ก็สามารถมองเห็นได้ (1.4 พิกเซล) ผ่านกล้อง DRACO ซึ่งจากนั้นก็ยังคงบันทึกภาพพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยและส่งภาพเหล่านั้นแบบเรียลไทม์[ 75 ]

DRACO เป็นเครื่องมือเพียงเครื่องเดียวที่สามารถให้มุมมองโดยละเอียดของพื้นผิวของ Dimorphos การใช้เครื่องขับดันของ DART ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทั่วทั้งยานอวกาศและแผงโซลาร์เซลล์ ส่งผลให้ภาพเบลอ เพื่อให้แน่ใจว่าภาพคมชัด การแก้ไขวิถีโคจรครั้งสุดท้ายจึงดำเนินการ 4 นาทีก่อนการชน และเครื่องขับดันก็ถูกปิดใช้งานหลังจากนั้น[ 75 ]

วิดีโอไทม์แลปส์ที่รวบรวมช่วงเวลา 5.5 นาทีสุดท้ายของ DART จนถึงการชน

ภาพเต็มภาพสุดท้ายที่ส่งมาสองวินาทีก่อนการชน มีความ ละเอียดเชิงพื้นที่ประมาณ 3 เซนติเมตรต่อพิกเซล การชนเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 26 กันยายน 2022 เวลา 23:14 UTC [ 3 ]

การชนกันโดยตรง ของ ยานอวกาศ DART น้ำหนัก 500 กิโลกรัม (1,100 ปอนด์) [ 76 ] ที่ความเร็ว 6.6 กิโลเมตรต่อวินาที (4.1 ไมล์/วินาที) [ 77 ]หรือ 22,530 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (14,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) [ 78 ]น่าจะทำให้เกิดพลังงานประมาณ 11 กิกะจูลซึ่งเทียบเท่ากับระเบิด TNT ประมาณ 3 ตัน [ 79 ] และคาดว่าจะลดความเร็ววงโคจรของ Dimorphos ระหว่าง1.75 ซม./วินาทีและ2.54 ซม./วินาทีขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่นความพรุนของ วัสดุ [ 80 ]การลดลงของความเร็ววงโคจรของไดมอร์ฟอสทำให้มันเข้าใกล้ไดดิมอสมากขึ้น ส่งผลให้ดวงจันทร์ประสบกับแรงโน้มถ่วงที่มากขึ้นและทำให้มีคาบวงโคจรที่สั้นลง[ 13 ] [ 62 ] [ 81 ]การลดลงของคาบวงโคจรจากการชนแบบตรงๆ ช่วยอำนวยความสะดวกในการสังเกตการณ์ไดมอร์ฟอสจากภาคพื้นดิน การชนที่ด้านหลังของดาวเคราะห์น้อยจะทำให้คาบวงโคจรเพิ่มขึ้นเป็น 12 ชั่วโมงและทำให้ตรงกับวงจรกลางวันกลางคืนของโลก ซึ่งจะจำกัดกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเพียงตัวเดียวจากการสังเกตการณ์ทุกเฟสวงโคจรของไดมอร์ฟอสในแต่ละคืน[ 49 ]

ภาพการชนของ DART และกลุ่มควันจากการระเบิดที่เห็นได้จากเครื่องมือ Mookodi บนกล้องโทรทรรศน์ Lesedi ขนาด 1 เมตรของSAAO

ค่าสัมประสิทธิ์การเพิ่มโมเมนตัม (เรียกว่า เบต้า) ที่วัดได้จากการชนของยาน DART กับดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส คือ 3.6 ซึ่งหมายความว่าการชนได้ถ่ายโอนโมเมนตัมมากกว่าประมาณ 3.6 เท่า เมื่อเทียบกับกรณีที่ดาวเคราะห์น้อยดูดซับยานอวกาศโดยไม่ปล่อยเศษวัสดุออกมาเลย – แสดงให้เห็นว่าเศษวัสดุที่ปล่อยออกมามีส่วนช่วยในการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์น้อยมากกว่าตัวยานอวกาศเอง นี่หมายความว่าเราอาจใช้ตัวชนที่มีขนาดเล็กกว่าหรือใช้เวลานำหน้าสั้นกว่าเพื่อทำให้ดาวเคราะห์น้อยเบี่ยงเบนไปในระดับที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ได้ ค่าของเบต้าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น องค์ประกอบ ความหนาแน่น ความพรุน เป็นต้น เป้าหมายคือการใช้ผลลัพธ์และการสร้างแบบจำลองเหล่านี้เพื่ออนุมานว่าค่าเบต้าของดาวเคราะห์น้อยดวงอื่นจะเป็นเท่าใด โดยการสังเกตพื้นผิวและอาจวัดความหนาแน่นโดยรวมของมัน นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าการชนของยาน DART ทำให้เศษฝุ่นกว่า 1,000,000 กิโลกรัม (2,200,000 ปอนด์) ถูกพัดออกไปในอวกาศ – มากพอที่จะบรรจุรถไฟ ได้หกหรือเจ็ด ขบวน หางของเศษวัสดุที่พุ่งออกมาจากไดมอร์ฟอสที่เกิดจากการชนของ DART มีความยาวอย่างน้อย 30,000 กิโลเมตร (0.078 LD; 19,000 ไมล์) และมีมวลอย่างน้อย 1,000 ตัน (980 ตันยาว; 1,100 ตันสั้น) และอาจมากถึง 10 เท่าของจำนวนนั้น[ 82 ] [ 83 ]

รอยเท้าของยานอวกาศ DART เหนือจุดที่พุ่งชนดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส

การพุ่งชนของยาน DART ที่ใจกลางของดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส ทำให้คาบการโคจรลดลงจากเดิม 11 ชั่วโมง 52 นาที เหลือ 33±1 นาที การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่เช่นนี้บ่งชี้ว่า แรงกระแทกจากวัสดุที่ถูกขุดออกมาจากดาวเคราะห์น้อยและถูกดีดออกไปในอวกาศจากการพุ่งชน (เรียกว่า เศษวัสดุที่ถูกดีดออก) มีส่วนทำให้โมเมนตัมของดาวเคราะห์น้อยเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก นอกเหนือจากโมเมนตัมของยานอวกาศ DART เอง นักวิจัยพบว่าการพุ่งชนทำให้ความเร็วของไดมอร์ฟอสในวงโคจรลดลงทันทีประมาณ 2.7 มิลลิเมตรต่อวินาที ซึ่งแสดงให้เห็นอีกครั้งว่า แรงกระแทกจากเศษวัสดุที่ถูกดีดออกมีบทบาทสำคัญในการขยายการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมที่ส่งตรงไปยังดาวเคราะห์น้อยโดยยานอวกาศ การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมนั้นถูกขยายด้วยปัจจัย 2.2 ถึง 4.9 (ขึ้นอยู่กับมวลของไดมอร์ฟอส) ซึ่งบ่งชี้ว่าการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมที่ถ่ายโอนเนื่องจากการเกิดเศษวัสดุที่ถูกดีดออกนั้นมากกว่าการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมจากยานอวกาศ DART เพียงอย่างเดียวอย่างมาก[ 84 ]แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงวงโคจรจะเล็กน้อย แต่การเปลี่ยนแปลงนั้นเกิดขึ้นในความเร็ว และเมื่อเวลาผ่านไปหลายปีจะสะสมจนกลายเป็นการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่ใหญ่ขึ้น[ 85 ]สำหรับวัตถุที่อาจเป็นภัยคุกคามต่อโลก แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็อาจเพียงพอที่จะบรรเทาหรือป้องกันการชนได้ หากดำเนินการตั้งแต่เนิ่นๆ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกอยู่ที่ประมาณ 13,000 กิโลเมตร การชนของดาวเคราะห์น้อยสมมติฐานอาจหลีกเลี่ยงได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงเพียงครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางนั้น (6,500 กิโลเมตร)การเปลี่ยนแปลงความเร็ว 2 ซม./วินาทีจะสะสมจนได้ระยะทางนั้นในเวลาประมาณ 10 ปี

Dart Impact ที่เห็นโดย LICIACube

จากการชนเข้ากับดาวเคราะห์น้อย DART ทำให้ Dimorphos กลายเป็นดาวเคราะห์น้อยที่มีกิจกรรมนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่าดาวเคราะห์น้อยที่มีกิจกรรมบางดวงเป็นผลมาจากเหตุการณ์การชน แต่ไม่มีใครเคยสังเกตเห็นการกระตุ้นของดาวเคราะห์น้อยมาก่อน ภารกิจ DART ได้กระตุ้น Dimorphos ภายใต้เงื่อนไขการชนที่ทราบอย่างแม่นยำและสังเกตอย่างระมัดระวัง ทำให้สามารถศึกษาการก่อตัวของดาวเคราะห์น้อยที่มีกิจกรรมได้อย่างละเอียดเป็นครั้งแรก[ 84 ] [ 86 ]การสังเกตแสดงให้เห็นว่า Dimorphos สูญเสียมวลไปประมาณ 1 ล้านกิโลกรัมอันเป็นผลมาจากการชน[ 22 ]

ลำดับขั้นตอนการดำเนินการเพื่อสร้างผลกระทบ

วันที่(ก่อนเกิดเหตุการณ์) ระยะทางจากDimorphos [ 87 ]ภาพดิบ[ a ]เหตุการณ์[ 2 ] [ 89 ]
27 กรกฎาคม 2565 (เหลืออีก 60 วัน) 38 ล้านกิโลเมตร (0.25 หน่วยดาราศาสตร์; 99 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์; 24 ล้านไมล์)
กล้อง DRACO ตรวจจับระบบ Didymos ได้
11 กันยายน 2022 23:14 UTC (T-15 วัน) 8 ล้านกิโลเมตร (0.053 หน่วยดาราศาสตร์; 21 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์; 5.0 ล้านไมล์) การดีดตัวของLICIACubeซึ่งทำการหลบหลีกไม่ให้ชนกับดาวเคราะห์น้อย[ 73 ]
26 กันยายน 2022 19:14 UTC (T-4 ชั่วโมง) 89,000 กิโลเมตร (0.23 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์; 55,000 ไมล์) ระยะสุดท้าย—การเริ่มต้นการนำทางอัตโนมัติด้วย SMART Nav DRACO ล็อกเป้าหมายไปที่ Didymos เนื่องจาก Dimorphos ยังมองไม่เห็น[ 3 ]
22:14 UTC (T-60 นาที) 22,000 กิโลเมตร (0.057 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์; 14,000 ไมล์)
กล้อง DRACO ตรวจจับไดมอร์ฟอสได้
22:54 UTC (T-20 นาที) 7,500 กิโลเมตร (4,700 ไมล์) SMART Nav เข้าสู่การล็อกเป้าหมายอย่างแม่นยำไปยัง Dimorphos และ DART เริ่มผลักดันไปยัง Dimorphos [ 3 ]
23:10 UTC (T-4 นาที) 1,500 กิโลเมตร (930 ไมล์)
เริ่มต้นการปรับเส้นทางขั้นสุดท้าย
23:11 UTC (T-2 นาที 30 วินาที) 920 กิโลเมตร (570 ไมล์)
ภาพสุดท้ายที่แสดงให้เห็นทั้ง Didymos (ด้านล่างซ้าย) และ Dimorphos อยู่ในเฟรมเดียวกัน คือภาพที่ถ่ายไว้
23:12 UTC (T-2 นาที) 740 กิโลเมตร (460 ไมล์) สิ้นสุดการปรับเส้นทางขั้นสุดท้าย
23:14 UTC (T-20 วินาที) 130 กิโลเมตร (81 ไมล์) ภาพถ่ายที่ได้มีความละเอียดเชิงพื้นที่ตามที่คาดไว้
23:14 UTC (T-11 วินาที) 68 กิโลเมตร (42 ไมล์)
ภาพสุดท้ายแสดง Dimorphos ทั้งหมดโดย DART
23:14 UTC (T-3 วินาที) 18 กิโลเมตร (11 ไมล์)
23:14 UTC (T-2 วินาที) 12 กิโลเมตร (7.5 ไมล์)
ภาพสมบูรณ์สุดท้ายของไดมอร์ฟอสถูกส่งมาแล้ว ความละเอียดประมาณ 3 เซนติเมตรต่อพิกเซล (~ 30 ไมโครเมตรในแนวกว้าง)
23:14 UTC (T-1 วินาที) 6 กิโลเมตร (3.7 ไมล์)
ภาพบางส่วนสุดท้ายที่ถ่ายโดย DART ก่อนการชน การส่งภาพนี้ถูกยุติลงเนื่องจากตัวส่งสัญญาณถูกทำลาย ความละเอียดโดยประมาณ 1.5 เซนติเมตรต่อพิกเซล (~ 14.7 เมตรในแนวกว้าง)
23:14 UTC (T-0)0 กิโลเมตร (0 ไมล์)ดิมอร์ฟอสผู้กระทบ (ความเร็วการกระทบโดยประมาณ 6 กิโลเมตร/วินาที) [ 90 ]
23:17 UTC (T+2 นาที 45 วินาที) [ 49 ]56.7 กิโลเมตร (35.2 ไมล์)
รูปแบบที่ใกล้เคียงที่สุดกับ Dimorphos โดย LICIACube

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ภาพ DRACO ดิบดั้งเดิมจาก DART ถูกพลิกกลับด้านจากความเป็นจริง ภาพที่แสดงในลำดับการดำเนินการนั้นไม่ได้แก้ไขและแสดง Didymos และ Dimorphos ตามที่ปรากฏบนตัวตรวจจับ DRACO [ 88 ]
  • ภารกิจทดสอบการเบี่ยงเบนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยคู่ (DART) – หน้าเว็บการป้องกันภัยจากดาวเคราะห์ของ NASA เกี่ยวกับ DART
  • ภารกิจของ DART ในการชนดาวเคราะห์น้อย – บล็อกของ NASA
  • การปล่อยจรวดภารกิจ DART ของ NASA วันที่ 24 พฤศจิกายน 2021 – การถ่ายทอดสด/สตรีมอย่างเป็นทางการ
  • การพุ่งชนของยาน DART กับดาวเคราะห์น้อยไดมอร์ฟอส (การถ่ายทอดสดอย่างเป็นทางการของ NASA)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Double_Asteroid_Redirection_Test&oldid=1354031405 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่

การทดสอบการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยคู่ ( DART ) เป็นภารกิจอวกาศของ NASA เพื่อทดสอบวิธีการป้องกันดาวเคราะห์จากวัตถุใกล้โลก (NEO)...

ประวัติภารกิจ

นาซา และ องค์การอวกาศยุโรป (ESA) เริ่มต้นด้วยแผนภารกิจแยกกันเพื่อทดสอบ กลยุทธ์ การเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อย แต่ในปี 2015 พวกเขาได้ร่วมมือกันภายใต้ชื่อ AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปล่อยยานอวกาศสองลำแยกกันที่จะทำงานร่วมกัน...

ยานอวกาศ

ยานอวกาศ DART เป็นยานพุ่งชนที่มีมวล 610 กิโลกรัม (1,340 ปอนด์) [ 21 ] ซึ่งไม่มี อุปกรณ์ ทางวิทยาศาสตร์ และมีเซ็นเซอร์สำหรับการนำทางเท่านั้น ยานอวกาศมีราคา 330 ล้านดอลลาร์สหรัฐเมื่อชนกับ ดาวไดมอร์ฟอส ในปี 2022 [ 22 ]

ยานอวกาศรอง

องค์การ อวกาศอิตาลี (ASI) ได้ส่งยานอวกาศลำที่สองชื่อ LICIACube ( Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids ) ซึ่งเป็น CubeSat ขนาดเล็ก ที่บรรทุกไปกับ DART และแยกตัวออกเมื่อวันที่ 11 กันยายน 2022 15 วันก่อนการชน...