NASA şi DART: impactul ce a modificat orbita Didymos–Dimorphos cu 33 de minute şi traseul heliocentric

În 2022, NASA a făcut un experiment pe care până atunci îl vedeam mai mult în filme: a trimis intenționat o navă spațială să lovească un asteroid, ca să verifice dacă îi poate schimba orbita în jurul „partenerului” său mai mare.

Se știa deja că misiunea Double Asteroid Redirection Test (DART) a fost un succes uriaș: perioada orbitală a perechii Didymos–Dimorphos s-a scurtat cu incredibile 33 de minute.

Dar măsurători mai recente au scos la iveală ceva și mai important: impactul a modificat și traiectoria orbitală completă a sistemului Didymos–Dimorphos prin spațiu.

Este prima dată când omenirea a schimbat direct orbita unui obiect natural în jurul Soarelui.

„Această lucrare adaugă capacitatea de a devia un sistem binar de asteroizi pe orbita sa heliocentrică la lista tehnologiilor noi demonstrate de misiunea DART”, scrie o echipă condusă de inginerul aerospațial Rahil Makadia de la University of Illinois at Urbana-Champaign.

Misiunea DART a fost realizată în interesul siguranței planetare. În Sistemul Solar există multe roci mari și, deși nu se știe ca vreuna să aibă șanse mari să lovească Pământul în viitorul apropiat, omenirea vrea să fie pregătită pentru orice eventualitate.

Ideea din spatele DART a fost simplă. Ținta a fost o pereche de asteroizi legați gravitațional între ei; cel mai mare, numit Didymos, are aproximativ 780 de metri diametru, iar cel mai mic, Dimorphos, cam 160 de metri. Fiind mai mic, Dimorphos era mai ușor de „mișcat”.

Acest sistem a fost ales și pentru că perioada sa orbitală era foarte bine caracterizată, astfel încât orice modificare putea fi măsurată ușor. Ca misiunea DART să reușească, impactul trebuia să schimbe suficient traiectoria lui Dimorphos încât să-i modifice perioada orbitală în jurul asteroidului partener.

Echipa științifică se aștepta la o schimbare de aproximativ 7 minute, așa că rezultatul de 33 de minute a fost extrem de entuziasmant.

Totuși, sistemul de asteroizi este doar o parte dintr-un ansamblu mai mare – întregul Sistem Solar. Makadia și echipa lui au vrut să afle dacă DART a reușit să modifice nu doar perioada orbitală a lui Dimorphos în jurul lui Didymos, ci și traseul „macro” al celor două corpuri în jurul Soarelui.

Pentru că Dimorphos și Didymos sunt legați gravitațional, ei orbitează în jurul unui centru de masă comun, numit baricentru. Când DART a lovit Dimorphos, impactul nu i-a dat doar un impuls asteroidului mai mic; a și împrăștiat material în spațiu.

Materialul care a scăpat a dus cu el impuls (moment), iar oamenii de știință au prezis că asta va produce un recul minuscul, capabil să modifice ușor mișcarea perechii Didymos–Dimorphos în jurul Soarelui.

În anii de după coliziunea din septembrie 2022, instrumentele au monitorizat atent sistemul. Echipa lui Makadia a analizat date din 22 de ocultări stelare, 5.955 de măsurători de la sol ale poziției sistemului, trei măsurători de navigație de la nava DART și nouă măsurători de la sol ale distanței.

Împreună, aceste date au arătat că impactul chiar a dat sistemului Didymos–Dimorphos un mic „brânci”, încetinindu-i viteza orbitală cu aproximativ 11,7 micrometri pe secundă – adică circa 42 de milimetri pe oră (cam cât lățimea unui Apple Watch).

În spațiu însă, chiar și cel mai mic impuls se poate transforma, în timp, într-o diferență foarte mare de poziție. Pe parcursul unui deceniu, o schimbare de 11,7 micrometri pe secundă s-ar acumula până la aproximativ 3,69 kilometri.

Asta înseamnă că, pe scările de timp relevante pentru apărarea planetară – ani sau decenii de avertizare în avans, dacă avem noroc – și o deviație minusculă ar putea fi suficientă ca să mute un asteroid periculos departe de Pământ, în siguranță.

Misiuni viitoare vor clarifica și mai bine ce s-a întâmplat în timpul impactului. Sonda Hera a Agenției Spațiale Europene, programată să ajungă la sistemul Didymos mai târziu în acest deceniu, va studia craterul lăsat de DART și va măsura în detaliu masele și structura asteroizilor.

Dar ce s-a realizat până acum rămâne cu adevărat extraordinar. Pentru prima dată, oamenii au modificat traseul unui obiect natural care se deplasează prin Sistemul Solar.

„Demonstrând că misiuni de deviere a asteroizilor precum DART pot produce schimbări în orbita heliocentrică a unui corp ceresc”, scriu cercetătorii, „acest studiu marchează un pas important înainte în capacitatea noastră de a preveni viitoare impacturi ale asteroizilor cu Pământul.”

Cercetarea a fost publicată în Science Advances.