Bu çizim, Didymos ikili asteroit sistemine çarpmadan önce NASA’nın Çift Asteroid Yönlendirme Testi (DART) uzay aracını göstermektedir. Kredi: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
Bir asteroidi etkilemeye çalışmak cesur ve karmaşık bir girişimdir. JPL Navigatörlere, iletişimlere ve daha fazlasına yardımcı olmak için orada.
NASA’nın Double Asteroid Redirection Test (DART) görevi, 26 Eylül Pazartesi günü uzay aracını küçük bir asteroide çarpmak gibi zorlu bir hedefe sahip. Hedefi, Didymos adında daha büyük bir asteroidin yörüngesinde dönen küçük bir aycık olan Dimorphos. Asteroit Dünya için bir tehdit oluşturmasa da, bu görev, gezegenimizi gelecekte tespit edilebilecek potansiyel asteroit veya kuyruklu yıldız tehlikelerine karşı savunmak için kullanılabilecek teknolojiyi test edecek.
Laurel, Maryland’deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL), NASA. Bununla birlikte, birçok görevde olduğu gibi, bu çaba, çeşitli NASA merkezlerinden uzmanlık gerektirir. Ajansın Pasadena, California’daki Jet Propulsion Laboratory (JPL) durumunda, bu uzmanlık navigasyon, asteroit bilimi, hedefin kesin konumu ve Dünya’dan uzay aracına iletişim içindir.
JPL direktörü Laurie Leshin, “APL ile bizimki gibi stratejik ortaklıklar, son teknoloji uzay görevi geliştirmenin can damarıdır” dedi. “APL ile çalışma geçmişimiz Voyager’a kadar uzanıyor ve Europa Clipper gibi görevlerle geleceğe uzanıyor. Birlikte yaptığımız iş hepimizi ve misyonlarımızı daha iyi kılıyor. DART misyonunu ve ekibini desteklemekten gurur duyuyoruz.”
23 Kasım 2021’de fırlatılan yaklaşık 1,320 pound (yaklaşık 600 kilogram) DART uzay aracı, yalnızca 525 fit (160 metre) çapındaki Dimorphos’u etkilediğinde Dünya’dan 6,8 milyon mil (11 milyon kilometre) uzakta olacak. İşleri daha da zorlaştıran uzay aracı, uzay kayasına saniyede yaklaşık 4 mil (6,1 kilometre) hızla yaklaşıyor olacak, bu da yaklaşık 22.000 km/s’dir. Dimorphos, çapı yaklaşık 780 metre olan Didymos’un yörüngesinde her 11,9 saatte bir dönüyor.
Asteroit Didymos ve yörüngesindeki uydusu Dimorphos’tan gelen ışığın bu görüntüsü, 27 Temmuz 2022’de Didymos Keşif ve Optik Navigasyon için Asteroid Kamerası (DRACO) tarafından çekilen 243 görüntünün bir bileşimidir. Kredi: NASA JPL DART Navigation Team
Dimorphos’a Ulaşım
JPL’nin navigasyon bölümü, uzay aracını uzak noktalara doğru bir şekilde ulaştırmada oldukça deneyimlidir (örneğin: Cassini’den SatürnJuno’ya Jüpiterazim Mars). Her görev kendine özgü bir dizi zorluk getirir ve DART’ın birçok zorluğu vardır.
DART uzay aracı navigasyon ekibine liderlik eden JPL’den Julie Bellerose, “Bu zor bir iş” dedi. “Navigasyon ekibinin üzerinde çalıştığı şeyin büyük bir kısmı, çarpışmadan 24 saat önce uzayda 9 mil genişliğinde (15 kilometre genişliğinde) bir kutuya DART getirmektir.” Bu noktada, Bellerose, görevin son yörünge düzeltme manevrasının (uçuş yönünü değiştirmek için iticilerin ateşlenmesi) Dünya’daki görev kontrolörleri tarafından gerçekleştirileceğini söyledi. O andan itibaren, DART’a kalmış.
Tek yönlü yolculuğunun son saatlerinde DART, rotada kalmak için APL tarafından oluşturulan otonom bir yerleşik navigasyon cihazını kullanacak. SMART Nav veya Küçük Gövdeli Manevra Otonom Gerçek Zamanlı Navigasyon, DART’ın DRACO (Didymos Keşif ve Optik navigasyon için Asteroid Kamerası) yüksek çözünürlüklü kamerasından Didymos ve Dimorfos’un görüntülerini toplar ve işler ve ardından neyin ne olduğunu belirlemek için bir dizi hesaplama algoritması kullanır. Çarpışmadan önceki son dört saat içinde manevra yapılması gerekiyor.
DART ekibiyle birlikte, başka bir JPL navigatörü grubu, DART’ın uzay aracı arkadaşının yörüngesini hesaplıyor ve planlıyor: İtalyan Uzay Ajansı’nın (ASI) Görüntüleme Asteroitleri için Hafif İtalyan Küp Uydusu veya LICIACubeDART’ın Dimorphos üzerindeki etki etkilerini görüntülemede önemli bir görevi olan . Tost makinesi büyüklüğündeki uzay aracının 11 Eylül’de – DART’ın asteroit uydusu Dimorphos’u etkilemesinin programlanmasından tam 15 gün önce – JPL ekibinin yardımıyla gezegenler arası uzayda kendi başına gezinmek üzere bağlantısı kesildi.
“LIICIACube’u DART’ın çarpmasından sadece iki ila üç dakika sonra Dimorphos’un 25 ila 50 mil (40 ila 80 kilometre) yakınına getirmek için ASI ile birlikte çalışıyoruz – çarpmanın ve ejecta tüyünün iyi görüntülerini almaya yetecek kadar yakın, ancak çok yakın değil LICIACube ejecta tarafından vurulabilir,” dedi JPL’nin LICIACube navigasyon lideri Dan Lubey.
DART görevinin başarılı olması için gerekli olmasa da, bu küçük uydunun iki optik kamerası LEIA (LICIACube Explorer Imaging for Asteroid) ve LUKE’nin (LICIACube Unit Key Explorer) sağlayacağı çarpma öncesi ve sonrası görüntüler, Dünyaya yakın nesneler ve DART sonuçlarının yorumlanmasına yardımcı olur.
NASA’nın DART uzay aracının ve İtalyan Uzay Ajansı’nın (ASI) LICIACube’unun Didymos ikili sistemine çarpmadan önceki çizimi. Kredi: NASA/Johns Hopkins, APL/Steve Gribben
Zaman ve uzay
JPL’nin Yakın Dünya Nesne Çalışmaları Merkezi (CNEOS), NASA’nın Gezegensel Savunma Koordinasyon Ofisi’nin bir unsuru (PDCO), sadece Didymos’un uzayda 16 mil (25 kilometre) içindeki yerini değil, aynı zamanda Dimorphos’un DART’ın yaklaşma yönünden ne zaman görünür ve erişilebilir olacağını belirlemekle görevlendirildi.
Diğer kurumlardaki araştırmacılarla birlikte, CNEOS üyeleri, çarpma tarafından fırlatılan kaya ve regolit (kırık kaya ve toz) bulutunun yanı sıra yeni oluşan çarpma kraterini ve Dimorphos’un ana asteroit etrafındaki yörüngesindeki hareketini inceleyecek. JPL’den Steve Chesley tarafından yönetilen ekip, yalnızca DART ve LICIACube’den gelen verileri ve görüntüleri değil, aynı zamanda uzay ve yer tabanlı teleskoplardan gelen verileri de inceleyecek.
Bilim adamları, etkinin, ayciğin daha büyük asteroid etrafındaki yörünge periyodunu birkaç dakika kısaltması gerektiğini düşünüyor. Bu süre, etkilerin Dünya’daki teleskoplarla gözlemlenmesi ve ölçülmesi için yeterince uzun olmalıdır. Bu testin, hızını ve dolayısıyla yolunu ayarlamak için bir asteroidi etkileyen kinetik çarpma teknolojisinin aslında Dünya’yı bir asteroid çarpmasından koruyup koruyamayacağını göstermesi de yeterli olmalıdır.
Bu Dünya tabanlı teleskoplar arasında önemli katkı sağlayanlar şunlardır: NASA’nın Derin Uzay Ağı, JPL’nin yönettiği dev radyo teleskop çanakları dizisi. JPL bilim adamı Shantanu Naidu liderliğindeki radar gözlemleriyle, ağın Kaliforniya, Barstow yakınlarındaki Goldstone kompleksindeki 70 metrelik (230 fit) devasa Deep Space Station 14 çanağı, çarpmadan yaklaşık 11 saat sonra göksel çarpışmanın sonrasını gözlemlemeye başlayacak. , Dünya’nın dönüşü Didymos ve Dimorphos’u Goldstone’un görüş alanına getirdiğinde. İki uzay taşından yansıyan yankılardan elde edilen veriler, ayciğin yörüngesinde hangi değişikliklerin meydana geldiğini belirlemeye yardımcı olmalı ve hatta bazı kaba çözünürlüklü radar görüntüleri sağlayabilir.
Elbette radyo bilimi, Deep Space Network’ün rolünün yalnızca bir parçasıdır. Navigasyon ekipleri de buna bağlı çünkü ağ, NASA’nın Ay’da ve ötesinde uzay araçlarıyla iletişim kurma aracıdır. 1963’ten beri.
Asteroid 65803 Didymos, Dünya’ya yakın ikili bir asteroiddir; Birincil gövde yaklaşık 780 m çapında ve 2,26 saatlik bir dönüş periyoduna sahipken, Didymoon ikincil gövdesi yaklaşık 160 m çapındadır ve birincil yüzeyden yaklaşık 1,2 km uzaklıkta birincil gövdenin etrafında yaklaşık 12 saat içinde döner. . Kredi bilgileri: ESA
Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi
Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL), ajansın Gezegensel Görevler Program Ofisinin bir projesi olarak NASA’nın Gezegensel Savunma Koordinasyon Ofisi (PDCO) için DART misyonunu yönetiyor. DART, dünyanın ilk gezegen savunma testi görevidir ve uzaydaki hareketini biraz değiştirmek için kasıtlı olarak Dimorphos’a kinetik bir etki yapacaktır. Asteroit Dünya için herhangi bir tehdit oluşturmazken, DART misyonu, bir uzay aracının nispeten küçük bir asteroit üzerinde kinetik bir etkiye özerk olarak gidebileceğini belirleyecek ve böylece bunun, Dünya ile çarpışma rotasında bir asteroidi saptırmak için uygun bir teknik olduğunu kanıtlayacaktır. hiç keşfedilir. DART, 26 Eylül 2022’de hedefine ulaşacak.
ASI’nin LICIACube misyonu, JPL, Bologna Üniversitesi ve Politecnico di Milano tarafından sağlanan bağımsız navigasyon ile Argotec tarafından işletilmektedir. LICIACube, fırlatma ve seyir boyunca DART ile birlikte sürdü ve ardından DART’ın etkisinden 15 gün önce 11 Eylül’de serbest bırakıldı. LICIACube’ün misyonu, DART’ın etkisinin (krater ve ejecta tüyü) yanı sıra Dimorphos’un etkilenmemiş tarafının sonuçlarını görüntülemeye odaklanır.