Kiedy statek kosmiczny DART zderzy się z asteroidą Dimorphos 26 września, będzie miał świadka: włoski cubesat zwany LICIACube będzie się przyglądać całemu zdarzeniu. Zrozumienie skutków uderzenia jest ważne dla zaplanowania skutecznego systemu obrony planetarnej.

Light Italian Cubesat for Imaging Asteroids (Włoski CubeSat do Obrazowania Asteroid) to mikro-satelita, który załapał się na przejażdżkę do podwójnego systemu Didymos-Dimorphos na satelicie DART, czyli Double Asteroid Redirection Test, która przetestuje nowy sposób zmiany toru ruchu tej podwójnej asteroidy. DART wyrzucił mikro-satelitę w niedzielę 11 września, żeby miała 15 dni, aby przyjąć bezpieczną pozycję do obserwacji zderzenia. Ta kolizja to pierwszy w swoim rodzaju eksperyment mający za zadanie zmienić orbitę kosmicznej skały. To test pomysłu na system obrony planetarnej, który jednego dnia może ocalić miliony ludzi na Ziemi.

Wizja artystyczna statku kosmicznego DART i LICIACube (w prawym dolnym rogu) w pobliżu asteroidy Didymos.

Jedyny świadek

LICIACube, wyposażona w dwie kamery optyczne, podąży za DARTem w kierunku Dimorphosa i zatrzyma się w bezpiecznej odległości 1000 kilometrów, żeby oglądać jak ważący 610 kilogramów statek uderzy w skałę. Zderzenie będzie widoczne jako zwiększenie jasności, poprzez porównanie zdjęcie przed i po wydarzeniu.

W momencie uderzenia asteroidy będą się znajdować około 11 milionów kilometrów od Ziemi, więc mimo że astronomowie nie będą mogli zobaczyć samego zderzenia przez obserwacje, mogą zaobserwować czy 12-godzinna orbita Dimorphosa wokół Didymosa przyspieszyła zgodnie z oczekiwaniami. Zrobią to, mierząc odstępy między krótkimi okresami przyciemnienia, które mają miejsce, kiedy asteroidy zaćmiewają się nawzajem.

Jednak obserwacje potwierdzą jedynie pomyślny wynik testu i nie dostarczą detali o efektach uderzenia statku, a więc zaraz po wydarzeniu LICIACube przysunie się bliżej, żeby zbadać miejsce kolizji. Mikro-satelita wykona szybki przelot około 3-minuty po zderzeniu na minimalnej odległości 55 km od Dimorphosa. Będzie robić zdjęcia zarówno strony uderzeniowej jak i nietkniętej, skupiając się najbardziej na kraterze wytworzonym przez DARTa.

LICIACube ustawiająca się na bezpiecznej odległości od zderzenie.

Nie wiemy nic o Dimorphosie

Zrozumienie konsekwencji eksperymentu DART jest ważne, ponieważ być może pewnego dnia podobna operacja będzie przeprowadzana, żeby zmienić tor innej asteroidy, będącej na kursie kolizyjnym z Ziemią. Uderzenie skały wielkości Dimorphosa mogłoby spowodować zniszczenie całego kontynentu, a skutki uderzenia Didymosa byłyby widoczne na cały świecie.

Astronomowie znają bardzo szczegółowo orbity 26 115 znanych obecnie asteroid, z których 2000 są zakwalifikowane jako potencjalnie niebezpieczne przez ich wielkość i najbliższą odległość od Ziemi, ale wiedzą zaskakująco niewiele o samych skałach. W szczególności mało wiadomo o gęstości materiału, z którego zbudowane są skały i można jedynie zgadywać jak zachowałaby się powierzchnia pod wpływem zderzenia.

Misja NASA OSIRIS-REx doświadczyła konsekwencji tych niewiadomych, kiedy zaskakująco miękka powierzchnia asteroidy Bennu prawie połknęła statek przy lądowaniu, a ogromna ściana pyłu utworzona przez uderzenie prawie zniszczyła OSIRISa. Naukowcy wiedzą niewiele więcej o powierzchni Dimorphosa, niż wiadomo było o Bennu.

OSIRIS-REx podchodzący do lądowania.

Naukowcy przypuszczają na podstawie modeli teoretycznych formowania układów podwójnych asteroid, że Dimorphos i jego większy brat Didymos, o którym wiadomo trochę więcej, ponieważ udało się zbadać podstawowe właściwości jego skał przez spektroskopię, są do siebie podobne. A więc prawdopodobnie Dimorphos jest podobny do Bennu, czyli składa się skał i pyłu trzymanych razem przez siłę grawitacji, która jest dość słaba przez mały rozmiar asteroidy. Przez to naukowcy nie wiedzą co się stanie, kiedy DART uderzy, jaki krater utworzy i ile pyłu zostanie wyrzucone w przestrzeń.

Nauczki na przyszłość

Celem tej operacji jest dowiedzenie się więcej na temat o właściwościach układów podwójnych asteroid, ich formowaniu i ewolucji. LICIACube zrobi zdjęcia wyrzuconemu pyłowi, kraterowi utworzonemu przez DART oraz strony nietkniętej, żeby zbadać, jak cała asteroida została zmieniona przez kolizję. Te zdjęcia i informacje mają pozwolić naukowcom zrozumieć jak w przyszłości chronić ziemię przed podobnymi asteroidami. Włoska Agencja Kosmiczna oświadczyła, że być może misja LICIACube będzie przedłużona jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem.

Autor

Hanna Witomska