Dados da missão DART da NASA confirmam a técnica de impacto cinético como método viável de defesa planetária

Desde que a missão Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA impactou com sucesso seu alvo em 26 de setembro de 2022, alterando a órbita do asteroide Dimorphos em 33 minutos, a equipe do projeto DART tem trabalhado arduamente analisando os dados coletados do mundo primeira missão de teste de defesa planetária.

https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-dart-data-validates-kinetic-impact-as-planetary-defense-method
A imagem mostra a ‘pegada’ da espaçonave Double Asteroid Redirection Test (DART) e seus dois longos painéis solares sobre o local onde ela impactou o asteroide Dimorphos. A maior pedra perto do local do impacto tem cerca de 6,5 metros (21 pés) de diâmetro. O DART capturou a imagem subjacente três segundos antes do impacto. Créditos: NASA/Johns Hopkins APL

A missão DART empregou uma técnica de deflexão de asteroides conhecida como “impacto cinético”, que em termos mais simples significa esmagar uma coisa em outra coisa – neste caso, uma espaçonave em um asteroide. A partir dos dados, a equipe de investigação do DART, liderada pelo Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland, descobriu que uma missão de impacto cinético como o DART pode ser eficaz em alterar a trajetória de um asteroide, um grande passo em direção ao objetivo. de prevenir futuros ataques de asteroides na Terra. Essas descobertas foram publicadas em quatro artigos na revista Nature.

Nicola Fox, administrador associado do Science Mission Directorate na sede da NASA em Washington, alegou:

Fiquei feliz quando o DART bateu de frente com o asteroide para a primeira demonstração de tecnologia de defesa planetária do mundo, e isso foi apenas o começo. Essas descobertas aumentam nossa compreensão fundamental dos asteroides e constroem uma base de como a humanidade pode defender a Terra de um asteroide potencialmente perigoso, alterando seu curso.

Nicola Fox

O primeiro artigo relata a demonstração bem-sucedida do DART da tecnologia de impacto cinético em detalhes: reconstruindo o próprio impacto, relatando a linha do tempo que antecedeu o impacto, especificando em detalhes a localização e a natureza do local do impacto e registrando o tamanho e a forma de Dimorphos.

Os autores, liderados por Terik Daly, Carolyn Ernst e Olivier Barnouin da APL, observam que o alvo autônomo bem-sucedido do DART em um pequeno asteroide, com observações anteriores limitadas, é um primeiro passo crítico no caminho para o desenvolvimento da tecnologia de impacto cinético como uma capacidade operacional viável. para a defesa planetária.

Suas descobertas mostram que interceptar um asteroide com um diâmetro de cerca de meia milha, como Dimorphos, pode ser alcançado sem uma missão de reconhecimento avançado, embora o reconhecimento avançado forneça informações valiosas para planejar e prever o resultado. O que é necessário é um tempo de alerta suficiente – vários anos no mínimo, mas de preferência décadas. Segundo os autores:

No entanto, o sucesso da missão DART cria otimismo sobre a capacidade da humanidade de proteger a Terra de uma ameaça de asteroide.

Terik Daly, Carolyn Ernst e Olivier Barnouin
https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-dart-data-validates-kinetic-impact-as-planetary-defense-method
Quando a espaçonave DART colidiu com o asteroide Dimorphos, o corpo da espaçonave caiu entre dois grandes pedregulhos enquanto seus dois painéis solares impactavam esses pedregulhos. A superfície amarela é um modelo de terreno digital do local do impacto feito a partir de imagens DART, e a renderização da espaçonave DART mostra sua posição algumas dezenas de microssegundos antes do impacto. A linha branca que se estende desde a parte de trás da espaçonave mostra a trajetória da espaçonave. O corpo da espaçonave, ou ônibus, tinha cerca de 1,3 metros (4,3 pés) da frente para trás. Créditos: NASA/Johns Hopkins APL

O segundo artigo usa duas abordagens independentes baseadas em curvas de luz terrestres e observações de radar. A equipe de investigação, liderada por Cristina Thomas, da Northern Arizona University, chegou a duas medições consistentes da mudança de período do impacto cinético: 33 minutos, mais ou menos um minuto. Esta grande mudança indica que o recuo do material escavado do asteroide e ejetado para o espaço pelo impacto (conhecido como ejecta) contribuiu com uma mudança de momento significativa para o asteroide, além da própria espaçonave DART.

A chave para o impacto cinético é que o empurrão para o asteroide não vem apenas da colisão de espaçonaves, mas também do recuo do material ejetado. Os autores concluem:

Para servir como prova de conceito para a técnica de impacto cinético de defesa planetária, o DART precisava demonstrar que um asteroide poderia ser atingido durante um encontro de alta velocidade e que a órbita do alvo poderia ser alterada. O DART fez ambos com sucesso.

No terceiro artigo, a equipe de investigação, liderada por Andrew Cheng, da APL, calculou a mudança de momento transferida para o asteroide como resultado do impacto cinético do DART, estudando a mudança no período orbital de Dimorphos. Eles descobriram que o impacto causou uma desaceleração instantânea na velocidade de Dimorphos ao longo de sua órbita de cerca de 2,7 milímetros por segundo – novamente indicando que o recuo do material ejetado desempenhou um papel importante na amplificação da mudança de momento transmitida diretamente ao asteroide pela espaçonave. Essa mudança de momento foi amplificada por um fator de 2,2 a 4,9 (dependendo da massa de Dimorphos), indicando que a mudança de momento transferida devido à produção de material ejetado excedeu significativamente a mudança de momento da espaçonave DART sozinha.

Esta descoberta [valida] a eficácia do impacto cinético para prevenir futuros ataques de asteroides na Terra.

Andrew Cheng et al.

O valor científico do DART vai além da validação do impactador cinético como meio de defesa planetária. Ao colidir com Dimorphos, a missão abriu novos caminhos no estudo de asteroides. O impacto do DART fez de Dimorphos um “asteroide ativo” – uma rocha espacial que orbita como um asteroide, mas tem uma cauda de material como um cometa – que é detalhado no quarto artigo liderado por Jian-Yang Li, do Planetary Science Institute.

Embora os cientistas tenham proposto que alguns asteroides ativos são o resultado de eventos de impacto, até agora ninguém havia observado a ativação de um asteroide. A missão DART ativou Dimorphos sob condições de impacto precisamente conhecidas e cuidadosamente observadas, permitindo o estudo detalhado da formação de um asteroide ativo pela primeira vez. Segundo os autores:

O DART, como um experimento controlado de impacto em escala planetária, fornece uma caracterização detalhada do alvo, da morfologia ejetada e de todo o processo de evolução do ejetado. O DART continuará a ser o modelo para estudos de asteroides recém-descobertos que mostram atividade causada por impactos naturais.

O legado do DART começa

Jason Kalirai, Executivo da Área de Missões Espaciais Civis da APL, declarou:

Estamos muito orgulhosos da equipe DART e dos resultados mais recentes da investigação. Com as principais atividades de análise iniciadas após o impacto do Dimorphos, os resultados demonstram o quão bem-sucedida pode ser a técnica de se usar um impactador cinético, abrindo caminho para um futuro brilhante para a defesa planetária.

Jason Kalirai

A Johns Hopkins APL gerencia a missão DART para o Escritório de Coordenação de Defesa Planetária da NASA como um projeto do Escritório do Programa de Missões Planetárias da agência. O projeto LICIACube é gerenciado pelo ASI Robotic Exploration Mission Office, com a empreiteira industrial Argotec S.r.I. e uma equipe científica do Instituto Nacional de Astrofísica, Universidade Politécnica de Milão, Universidade de Bolonha, Universidade de Nápoles Parthenope e CNR-IFAC.

Para obter mais informações sobre o DART, visite https://www.nasa.gov/dartmission

Fonte

NASA: NASA’s DART Data Validates Kinetic Impact as Planetary Defense Method

Artigos Científicos (Nature)

Successful kinetic impact into an asteroid for planetary defence
Orbital period change of Dimorphos due to the DART kinetic impact
Momentum transfer from the DART mission kinetic impact on asteroid Dimorphos
Ejecta from the DART-produced active asteroid Dimorphos

._._.

s41586-023-05810-5-Successful-kinetic-impact-into-an-asteroid-for-planetary-defence

s41586-023-05805-2-Orbital-period-change-of-Dimorphos-due-to-the-DART-kinetic-impact

s41586-023-05878-z-Momentum-transfer-from-the-DART-mission-kinetic-impact-on-asteroid-Dimorphos

s41586-023-05811-4-Ejecta-from-the-DART-produced-active-asteroid-Dimorphos

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