El proyecto DART (Double Asteroid Redirection Test) está siendo implementado por la NASA en colaboración con colegas de la Agencia Espacial Europea y científicos del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad estadounidense Johns Hopkins . La nave espacial se lanzó el 24 de noviembre de 2021 desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California . Su objetivo es un sistema de asteroides binarios, que consiste en el cuerpo principal Didymus, de aproximadamente 780 metros de diámetro, y el satélite Dimorph de 163 metros que lo orbita. Según los científicos, DART les llegará el 26 de septiembre.
El aparato principal, que vuela a una velocidad de 24 mil kilómetros por hora y actúa como un impactador cinético, chocará con Dimorph. Y el pequeño satélite separado LICIACube de la Agencia Espacial Italiana (ASI) documentará el evento utilizando una cámara a bordo y enviará imágenes de la columna de eyección a la Tierra. Tres días después de la colisión, LICIACube volverá a sobrevolar el sistema Didymus y volverá a fotografiar ambos asteroides.
Las observaciones con telescopios terrestres, Lowell Discovery (LDT) en Arizona y otros, nos permitirán evaluar el cambio en la trayectoria de Dimorph. Ahora el satélite gira alrededor del asteroide principal en una órbita con un radio de 1,1 kilómetros con un período de 11,9 horas, y juntos orbitan el Sol a una distancia de 1,0-2,3 unidades astronómicas con un período de 770 días. Después del impacto, el período orbital de Dimorph debería disminuir unos diez minutos, lo que provocaría un cambio en la trayectoria de todo el sistema.
Didyme es un asteroide cercano a la Tierra. Este grupo incluye objetos que en un futuro previsible pueden acercarse a la Tierra a una distancia menor o igual a 0,05 unidades astronómicas, o 7,5 millones de kilómetros. Todos ellos se consideran potencialmente peligrosos. A una distancia mínima de 7,18 millones de kilómetros, el asteroide se acercó en noviembre de 2003. En 2123, debería ocurrir un acercamiento aún más cercano: hasta 5,9 millones de kilómetros. A modo de comparación: la distancia a la Luna es de unos 384 mil kilómetros.
La probabilidad de que Didymus colisione con la Tierra es prácticamente nula. Fue elegido como objetivo para el experimento porque es el asteroide cercano a la Tierra más accesible para naves espaciales. Para pasar de una órbita cercana a la Tierra a una trayectoria de encuentro con ella, debe cambiar la velocidad en solo 5,1 kilómetros por segundo, mientras que incluso para llegar a la Luna, en 6,0 kilómetros por segundo. Además, tiene una estructura similar al doble asteroide 1999 KW4, que voló a una distancia de 5,2 millones de kilómetros de la Tierra el 25 de mayo de 2019.
Sin embargo, en teoría, siempre puede aparecer un objeto espacial previamente desconocido con una trayectoria peligrosa. Los científicos esperan que el experimento ayude a comprender qué tipo de impulso de impacto se necesita para desviar un asteroide que realmente se dirige hacia la Tierra, si se descubre uno repentinamente.
Para que una nave espacial de 19 metros pueda ingresar a un cuerpo celeste que es solo varias veces más grande que él, se desarrolló un complejo sistema de navegación óptica, cuyo elemento principal es el DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical). Navegación) cámara de alta resolución montada en la nave espacial. Usando sus observaciones, el equipo del proyecto ajustará la ruta de vuelo cada cinco horas.
La cámara pasó su prueba final el 27 de julio, cuando transmitió a la Tierra imágenes de un sistema binario de asteroides tomadas desde una distancia de 32 millones de kilómetros. Al combinar 243 imágenes usando un programa de computadora, los científicos por primera vez "vieron" un fragmento del cielo a través de los ojos de una nave espacial y determinaron la ubicación del objeto objetivo.
"Hasta ahora, la calidad de la imagen es casi la misma que la de los telescopios terrestres. Pero es importante que DRACO funcione correctamente y vea el objetivo. Esto significa que podemos hacer los ajustes necesarios antes de comenzar a usar estas imágenes para controlar la nave espacial". en modo autónomo”, se dan en un comunicado de prensa de la NASA, Elena Adams, ingeniera de sistemas de misión DART en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.
El equipo de navegación quiere hacer el ajuste final el 25 de septiembre, aproximadamente un día antes del impacto, cuando el dispositivo estará a unos dos kilómetros de Dimorph. Entonces se encenderá el sistema de guiado autónomo. Está previsto que la cámara DRACO funcione hasta la destrucción final del aparato y registre el momento de la colisión.
Una cámara similar instalada en la estación interplanetaria automática estadounidense New Horizons transmitió las primeras imágenes en primer plano del sistema de Plutón y Arrokoth, uno de los asteroides del cinturón de Kuiper.
Según los científicos, se formará un cráter debido al impacto y se liberará material del asteroide, parte del cual irá más allá del sistema Didymus-Dimorph. En el momento del evento, el asteroide doble estará a solo seis millones de kilómetros de nuestro planeta, por lo que parte del material expulsado caerá a la Tierra, provocando la primera lluvia de meteoros creada artificialmente. Los desechos separados pueden chocar en el espacio cercano a la Tierra con naves espaciales y satélites.
Para evaluar los riesgos, los científicos suizos calcularon varios escenarios de colisión utilizando simulaciones digitales , dependiendo de la composición y densidad del cuerpo celeste.
"Comúnmente se piensa que los asteroides son cuerpos densos”, explica la autora principal Sabina Radukan, del Instituto de Física y el Centro Nacional PlanetS para la Investigación Espacial y Planetología de la Universidad de Berna. "Sin embargo, los datos de misiones como Hayabusa de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón -2 muestran que su estructura es muy suelta, como una pila de escombros, que se mantiene unida por la interacción gravitacional y fuerzas cohesivas débiles.
En este caso, según los cálculos de los autores, el impacto del DART, en lugar de dejar un cráter relativamente pequeño con un diámetro de unos 160 metros, puede deformar significativamente el Dimorph. Entonces el asteroide se desviará con mucha más fuerza y el material expulsado será mucho mayor de lo esperado. Esto amenaza con graves consecuencias para la seguridad de las naves espaciales, tanto tripuladas como no tripuladas.
Es cierto que los resultados de la simulación muestran que solo los desechos con la velocidad más alta se encontrarán rápidamente en una trayectoria que se cruza con la Tierra. La mayor parte del material expulsado como resultado de la colisión con DART llegará a nuestro planeta solo después de varios miles de años. En ese momento, serán lluvias muy débiles, comparables al fondo general de meteoritos del Sistema Solar.
