NASA’nın DART uzay aracının Ekim 2022’de Didymos ikili asteroit sisteminin daha küçük gövdesiyle çarpışması bekleniyor. ESA’nın Hera misyonu, bu tek seferlik durumu tersine çevirmek için “Didymoon”un çarpışma sonrası etkisini inceleyecek ve çarpışma nedeniyle yörüngesinin nasıl değiştiğini değerlendirecek. Uygulanabilir bir gezegensel savunma tekniği üzerinde deneyler yapın. Kaynak: ESA–ScienceOffice.org
Sonrasında NASA‘nin tarihi Çift Asteroit Yönlendirme Testi, JPLliderliğindeki çalışma, asteroit Dimorphos’un şeklinin değiştiğini ve yörüngesinin küçüldüğünü gösterdi.
NASA’nın DART (Çift Asteroit Yönlendirme Testi), 26 Eylül 2022’de 560 fit genişliğinde (170 metre genişliğinde) bir asteroide kasıtlı olarak çarptığında, birden fazla şekilde damgasını vurdu. Gösteri, kinetik bir çarpma tertibatının, Dünya ile çarpışma rotasında olması durumunda tehlikeli bir asteroitin yönünü değiştirebileceğini gösterdi. Şimdi yeni bir çalışma yayınlandı Gezegen Bilimi Dergisi çarpışmanın yalnızca asteroitin hareketini değil aynı zamanda şeklini de değiştirdiğini gösteriyor.
DART’ın hedefi asteroid Dimorphos, Didymos adı verilen, Dünya’ya yakın daha büyük bir asteroitin yörüngesinde dönüyor. Çarpmadan önce Dimorphos kabaca simetrik “basık küremsi” bir şekle sahipti; tıpkı ezilmiş bir top gibi, boyu uzunluğundan daha genişti. Didymos’tan yaklaşık 3.900 feet (1.189 metre) uzaklıkta iyi tanımlanmış, dairesel bir yörüngeye sahip olan Dimorphos’un Didymos çevresinde bir döngüyü tamamlaması 11 saat 55 dakika sürdü.
Araştırmayı yöneten NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda navigasyon mühendisi olan Shantanu Naidu, “DART etki yarattığında işler çok ilginç hale geldi” dedi. “Dimorphos’un yörüngesi artık dairesel değil: Yörünge süresi” – tek bir yörüngeyi tamamlamak için gereken süre – “artık 33 dakika 15 saniye daha kısa. Ve asteroitin tüm şekli, nispeten simetrik bir nesneden ‘üç eksenli bir elipsoid’e, daha çok dikdörtgen bir karpuza benzeyen bir şeye dönüştü.”
Asteroit Dimorphos, NASA’nın DART misyonu tarafından, uzay aracının 26 Eylül 2022’de yüzeye çarpmasından sadece iki saniye önce yakalandı. Çarpmadan önce ve sonra asteroitle ilgili gözlemler, onun gevşek bir şekilde paketlenmiş bir “moloz yığını” nesnesi olduğunu gösteriyor. Kredi bilgileri: NASA/Johns Hopkins APL
Dimorphos Hasar Raporu
Naidu’nun ekibi, çarpma sonrasında asteroide ne olduğunu anlamak için bilgisayar modellerinde üç veri kaynağı kullandı. İlk kaynak DART’taydı: Uzay aracı asteroite yaklaşırken görüntüler yakaladı ve bunları NASA’nın Derin Uzay Ağı (DSN) aracılığıyla Dünya’ya geri gönderdi. Bu görüntüler, Didymos ve Dimorphos arasındaki boşluğun yakın çekim ölçümlerini sağlarken aynı zamanda her iki asteroitin çarpışmadan hemen önceki boyutlarını da ölçtü.
İkinci veri kaynağı, Barstow, Kaliforniya yakınında bulunan DSN’nin Goldstone Güneş Sistemi Radarıydı; bu radar, çarpışmadan sonra Dimorphos’un Didymos’a göre konumunu ve hızını tam olarak ölçmek için her iki asteroitten radyo dalgaları yaydı. Radar gözlemleri, NASA’nın DART’ın asteroit üzerindeki etkisinin minimum beklentileri fazlasıyla aştığı sonucuna varmasına kısa sürede yardımcı oldu.
Üçüncü ve en önemli veri kaynağı: hem asteroitlerin “ışık eğrisini” hem de asteroitlerin yüzeylerinden yansıyan güneş ışığının zaman içinde nasıl değiştiğini ölçen dünya çapında yer teleskopları. Araştırmacılar, çarpmadan önceki ve sonraki ışık eğrilerini karşılaştırarak DART’ın Dimorphos’un hareketini nasıl değiştirdiğini öğrenebilirler.
Bu çizim, DART’ın ona çarpmasından sonra asteroit Dimorphos’un yaşadığı yaklaşık şekil değişikliğini göstermektedir. Çarpışmadan önce (solda) asteroit ezilmiş bir top şeklindeydi; Çarpmanın ardından karpuz gibi daha uzun bir şekil aldı. Kredi bilgileri: NASA/JPL-Caltech
Dimorphos yörüngesinde dönerken periyodik olarak Didymos’un önünden ve arkasından geçer. Bu “karşılıklı olaylar” olarak adlandırılan olaylarda, bir asteroit diğerinin üzerine gölge düşürebilir veya Dünya’dan görüşümüzü engelleyebilir. Her iki durumda da, teleskoplar tarafından geçici bir kararma (ışık eğrisindeki bir düşüş) kaydedilecektir.
Kıdemli araştırma bilimcisi Steve Chesley, “Yörüngenin şeklini çıkarmak için bu hassas ışık eğrisi düşüş serisinin zamanlamasını kullandık ve modellerimiz çok hassas olduğu için asteroitin şeklini de çözebildik” dedi. JPL’de ve ortak yazar olarak çalışın. Ekip, Dimorphos’un yörüngesinin artık biraz uzamış veya eksantrik olduğunu buldu. “Çarpışmadan önce,” diye devam etti Chesley, “olayların zamanları düzenli olarak meydana geliyordu ve dairesel bir yörünge gösteriyordu. Çarpışmadan sonra çok hafif zamanlama farklılıkları vardı, bu da bir şeylerin çarpık olduğunu gösteriyordu. Böyle bir sonuç almayı hiç beklemiyorduk kesinlik.”
Naidu, modellerin o kadar hassas olduğunu, hatta Dimorphos’un Didymos’un yörüngesinde ileri geri sallandığını bile gösterdiğini söyledi.
Yörünge Evrimi
Ekibin modelleri ayrıca Dimorphos’un yörünge döneminin nasıl geliştiğini de hesapladı. Çarpmanın hemen ardından DART, iki asteroit arasındaki ortalama mesafeyi azaltarak Dimorphos’un yörünge süresini 32 dakika 42 saniye kısaltarak 11 saat 22 dakika 37 saniyeye indirdi.
Sonraki haftalarda, Dimorphos’un uzaya daha fazla kaya malzemesi kaybetmesiyle asteroitin yörünge periyodu kısalmaya devam etti ve sonunda yörünge başına 11 saat, 22 dakika ve 3 saniyeye (çarpışma öncesine göre 33 dakika 15 saniye daha az süre) sabitlendi. Naidu, bu hesaplamanın 1,5 saniye içinde doğru olduğunu söyledi. Dimorphos’un şu anda Didymos’tan ortalama yörünge mesafesi yaklaşık 3,780 feet (1,152 metre) olup, bu çarpışmadan öncekine göre yaklaşık 120 feet (37 metre) daha yakındır.
Washington’daki NASA Genel Merkezi’nde güneş sistemi küçük cisimleri alanında baş bilim insanı olan Tom Statler, “Bu çalışmanın sonuçları, yayınlanmakta olan diğerleriyle aynı fikirdedir” dedi. “Ayrı grupların verileri analiz ettiğini ve bağımsız olarak aynı sonuçlara vardığını görmek, sağlam bir bilimsel sonucun ayırt edici özelliğidir. DART bize yalnızca asteroit saptırma teknolojisine giden yolu göstermekle kalmıyor, aynı zamanda asteroitlerin ne olduğuna ve nasıl davrandıklarına dair yeni temel anlayışı da ortaya çıkarıyor.”
Çarpmadan sonra kalan enkaza ilişkin bu sonuçlar ve gözlemler, Dimorphos’un asteroit Bennu’ya benzer, gevşek bir şekilde paketlenmiş “moloz yığını” nesnesi olduğunu gösteriyor. ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Ekim 2024’te fırlatılması planlanan Hera misyonu, ayrıntılı bir araştırma yapmak ve DART’ın Dimorphos’u nasıl yeniden şekillendirdiğini doğrulamak için asteroit çiftine gidecek.
Referans: Shantanu P. Naidu, Steven R. Chesley, Nicholas Moskovitz, Cristina Thomas, Alex J. Meyer, Petr Pravec, Peter Scheirich, Davide Farnocchia, Daniel J. Scheeres tarafından yazılan “DART Etkisini Takip Eden Asteroid Dimorphos’un Yörüngesel ve Fiziksel Karakterizasyonu” , Marina Brozovic, Lance AM Benner, Andrew S. Rivkin ve Nancy L. Chabot, 19 Mart 2024, Gezegensel Bilim Dergisi.
DOI: 10.3847/PSJ/ad26e7
Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi
DART, ajansın gezegen savunmasında devam eden çabalarını denetleyen NASA’nın Gezegensel Savunma Koordinasyon Ofisi için Laurel, Maryland’deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı (APL) tarafından tasarlandı, inşa edildi ve işletildi. DART, insanlığın bir gök cismini kasıtlı olarak hareket ettirmeye yönelik ilk göreviydi.
Caltech’in Pasadena, California’daki bir bölümü olan JPL, ajansın Washington’daki merkezindeki Uzay Operasyonları Misyon Direktörlüğü bünyesinde NASA’nın Uzay İletişimi ve Navigasyon (SCaN) programına yönelik DSN’yi yönetmektedir.