Anar al contingut

Double Asteroid Redirection Test

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Double Asteroid Redirection Test


La prova de redireccionamiento d'un asteroide binario (en anglés: Double Asteroid Redirection Test; o DART, que significa "dart"[1]) va ser una missió espacial de la NASA destinada a provar un nou método de defensa planetària contra objectes pròxims a la Terra (NEO). De manera delliberada, va estrelar una sonda espacial contra l'asteroide Dimorphos, satèlit de Didymos, per a provar si l'energia cinètica de l'impacte d'una nau espacial podria desviar en èxit un asteroide en curs de colisió en la Terra. DART és un proyecte conjunt entre la NASA i el Laboratori de Física Aplicada (APL) de l'Universitat Johns Hopkins, administrat per l'Oficina de Coordinació de Defensa Planetària de la NASA, i en el soport tècnic de varis laboratoris i oficines de la NASA. Atres agències espacials, com l'Agència Espacial Europea, l'Agència Espacial Italiana o l'Agència Japonesa d'Exploració Aeroespacial, estan contribuint en proyectes relacionats o posteriors. En agost de 2018, la NASA va aprovar el proyecte per a iniciar la fase final de disseny i montage de la sonda DART, que finalment es va llançar el 24 de novembre de 2021, a les 06:21:02 UTC, i la colisió en l'asteroide va ocórrer el 26 de setembre de 2022.[2][3][4]

L'11 d'octubre de 2022, la NASA va confirmar que havia acurtat el periodo orbital de Dimorphos en uns 32 minuts, superant el llindar d'èxit mínim, que era de 73 segons, en més de 25 voltes.[5][6]

Història

[editar | editar còdic]
El centelleig i l'eyección resultant de la colisió de la nau espacial Deep Impact de 2005 en el cometa Tempel 1.
DART en una configuració de llançament
DART i la seua RLSA en espiral

Archiu:Behind the Scenes Inspecting DART's Roll Out Solar Array ROSA Technology.webm

Originalment, l'Agència Espacial Europea (ESA) i la NASA varen planejar de forma independent missions per a provar estratègies de deflexió d'asteroides, i per a 2015 varen establir una colaboració anomenada AIDA (Evaluació d'Impacte i Deflexión d'Asteroides, en anglés: Asteroid Impact and Deflection Assessment) que involucraria dos llançaments de naus espacials funcionant de forma sinérgica.[7][8][9] Segons la proposta, la nau espacial europea, AIM, s'hauria llançat en decembre de 2020, i DART en juliol de 2021. AIM hi hauria orbitado l'asteroide més gran per a estudiar la seua composició i la de la seua lluna, per a posteriorment fer impactar a la sonda DART en la lluna de l'asteroide en setembre de 2022, durant una aproximació propenca a la Terra.[8] AIM hauria estudiat la força de l'asteroide, les propietats físiques de la superfície i l'estructura interna, aixina com també hauria medit l'efecte en l'òrbita de la lluna de l'asteroide al voltant de l'asteroide més gran.cita requerida

El orbitador AIM va ser cancelat, per lo que no s'obtindrà la caracterisació planejada dels asteroides; i els efectes de l'impacte de DART seran monitoreados des de telescopis i radars terrestres[10][9] i des de la sonda Hera.

En juny de 2017 la NASA va aprovar el pas del desenroll del concepte a la fase de disseny preliminar, i en agost de 2018 la NASA va aprovar el proyecte per a iniciar la fase final de disseny i montage.[11][12]

L'11 d'abril de 2019 la NASA va anunciar que s'utilisaria un SpaceX Falcon 9 per a llançar DART.[13] Originalment es va planejar que DART fora una càrrega útil secundària en un llançament comercial per a mantindre baixos els costs; no obstant, en una presentació d'actualisació de la missió en novembre de 2018 va senyalar que utilisaria un vehícul de llançament dedicat únicament per a la missió.cita requerida


Els científics estimen que hi ha 25.000 grans asteroides en el sistema solar, encara que fins a la data els estudis han detectat uns 8.000; per lo tant, els funcionaris de la NASA creuen que és imperatiu desenrollar un pla efectiu per a evitar que un objecte propenc amenace la Terra.[14]


L'impacte d'un satèlit en un asteroide ya s'havia portat a terme una volta, en un propòsit completament diferent (l'anàlisis de l'estructura i composició d'un cometa), per la nau espacial impactora de la sonda Deep Impact de la NASA, de 372 quilograms. En impactar, va lliberar 19 gigajulios d'energia (l'equivalent a 4,8 tonellades de TNT),[15] va excavar un cràter de fins a 150 metros d'ample, va disminuir el perihelio del cometa Tempel 1 en 10 metros, va canviar l'òrbita en 10 centímetros i es va predir un canvi de velocitat de 0,0001 mm/s despuix d'impactar en el cometa a una velocitat de 10,2 km/s el 4 de juliol de 2005.[16]

Descripció

[editar | editar còdic]
El propulsor de xenón evolutiu de la NASA (Evolutionary Xenon Thruster, NEXT) operant en una cambra de buit.
Satèlit DART mostrant el seu únic instrument, la cambra DRACO
Animació de la trayectòria de DART
  •  DART
  •  (65803) Didymos
  •  La Terra
  •  El Sol
  •  (138971) 2001 CB21
  •  (3361) Orpheus
  • DART és un impactador en una massa de 610 quilograms, que no alberga cap càrrega útil científica més que un sensor solar, un rastrejador d'estreles i una càmara fotogràfica telescòpica.[17] La cambra, denominada Reconeiximent Didymos i Asteroides per a Navegació Òptica - DRACO, en anglés: Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation, té una obertura de 20,8 centímetros i una relació focal de 12,6; el seu disseny està basat en el Generador d'Imàgens de Reconeiximent de Llarc Alcanç (Long Range Reconnaissance Imager, LORRI) montat brode de la nau espacial New Horizons, i servix per a respalar l'autonomia de navegació del satèlit en el seu objectiu d'impactar en el centre de la lluna del chicotet asteroide.cita requerida

    Es va estimar que l'impacte de DART de 500 quilograms[18] a 6,6 km/s[19][20] produiria un canvi de velocitat de l'orde de 0,4 mm/s, resultant en un chicotet canvi en la trayectòria del sistema d'asteroides, que, en el temps, duria a un gran canvi de ruta.[8][21] L'impacte, que va ocórrer a 11 millons de quilómetros de la Terra,[22] va tindre com a objectiu el centre de Dimorphos i deuria disminuir el periodo orbital, actualment 11,92 hores, en aproximadament 10 minuts.[23] En un lapsus d'anys, l'artificialment generat canvi de trayectòria acumulatiu d'un canvi tan chicotet en la velocitat podria assemblar-se al canvi orbital necessari per a mitigar el risc de que un hipotètic asteroide en destí a la Terra li alcance.[24]


    El canvi de velocitat real i el canvi orbital són incerts. Hi ha un efecte de "millora del momentum" malentés per la contribució de l'impuls de reculada de l'eyecció de l'impacte. S'espera que l'impuls final transferit al fragmente restant més gran de l'asteroide puga ser fins a 3-5 voltes l'impuls incident, i obtindre bones medicions dels efectes, que ajudaran a refinar els models de tals impactes, és un dels principals objectius de la missió.[25] Les estimacions inicials del canvi en el periodo de l'òrbita binaria deuen conéixer-se dins d'una semana.[26] Uns anys més vesprada, una nau espacial anomenada Hera, aprovada per l'ESA en novembre de 2019, realisarà un reconeiximent i una evaluació detallats.[27][28]

    En Espanya, el Centre de Astrobiología va realisar experiments de laboratori per a optimisar l'impacte de DART, impacte a ser evaluat via la missió de seguiment Hera.[29][1]


    La nau espacial DART utilisa el propulsor de ions NEXT, un tipo de propulsió elèctrica solar.[30][31] Serà impulsat per panels solars de 22 metros quadrats per a generar els 3,5-kW necessaris per a alimentar el motor Evolutionary Xenón Thruster – Commercial (NEXT-C) de la NASA.[32]

    Els panels solars de la nau espacial utilisen un disseny Roll Out Solar Array (ROSA), el qual es va provar en l'Estació Espacial Internacional en juny de 2017 com a part de l'Expedició 52, entregada a l'estació per la missió de càrrega comercial de SpaceX CRS-11.[33]

    Usant ROSA com a estructura, una chicoteta part del panel solar de DART està configurada per a demostrar la tecnologia Transformational Solar Array, que té cèlules solars de molt alta eficiència i concentradors reflectantes que proporcionen tres voltes més energia que la tecnologia actual de panels solars.[34][35]

    La nau espacial DART és la primera nau espacial en utilisar un nou tipo d'antena de comunicació d'alt guany, és dir, una matriu de recalats de llínea radial en espiral (Spiral Radial Line Slot Array, RLSA). l'antena opera en les freqüències de la Ret d'Espai Profunt de la NASA de banda X (NASA DSN) de 7,2 i 8,4 GHz. L'antena fabricada excedix els requisits donats i ha segut provada en entorns donant com resultat un disseny TRL-6.[36]

    Nau espacial secundària

    [editar | editar còdic]
    LICIACube CubeSat un satèlit companyer de la nau espacial DART
    Experimente Transformational Solar Array (matriu solar transformacional) en Roll Out Solar Array (ROSA) de DART.

    l'Agència Espacial Italiana (ASI) contribuirà a la missió en una nau espacial secundària cridada LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids), en un chicotet CubeSat que s'acoplarà a DART i se separarà 10 dies abans de l'impacte; en l'objectiu d'adquirir imàgens de l'impacte i de l'eyecció a mida que es desplaça reglotant l'asteroide.[27][37] LICIACube es comunicarà directament en la Terra, enviant imàgens de l'eyecció despuix del sobrevole de Dimorphos.[38]

    Missió de seguiment

    [editar | editar còdic]

    En un proyecte colaboratiu paralel l'Agència Espacial Europea està desenrollant Hera, una nau espacial que es llançarà en direcció a Didymos en 2024, aplegant al mateix en 2027 (5 anys despuix de l'impacte de DART), en la finalitat de realisar una evaluació més detallada del resultat de l'impacte.[39][40][39] Hera s'ha dissenyat per a dur dos CubeSats, APEX i Juventus.[39]

    Vore també

    [editar | editar còdic]

    Referències

    [editar | editar còdic]
    1. 1,0 1,1 «[1]», The Objective. Consultat el 13 de setembre de 2022 (en és). «la missió DART de la NASA («dart» en anglés) [...] validar-ho comparant els resultats numèrics en experiments reals. Per este motiu el Laboratori d'Impactes de el CAB (CSIC-INTA) és part fonamental de la missió, puix en ell hem realisat els ensajos de validació d'un dels models numèrics en els que s'ha dissenyat la missió»
    2. https://www.nbcnews.com/science/space/nasa-dart-asteroid-crash-spacecraft-missió-rcna49413
    3. «SpaceX ready for first launch with NASA interplanetary missió». Spaceflight Now.
    4. «DART Launch Moves to Secondary Window». NASA.
    5. «NASA Confirms DART Mission Impact Changed Asteroid’s Motion in Space». NASA. Consultat el 2022-10-16.
    6. «The DART missió successfully changed the motion of an asteroid» (en en). CNN. Consultat el 2022-10-16.
    7. AIDA DART Home page at APL
    8. 8,0 8,1 8,2 «Asteroid Impact & Deflection Assessment (AIDA) study». Archivat des d'el original, el 7 de juny de 2015. Consultat el 24 de novembre de 2021.
    9. 9,0 9,1 DART at Applied Physics Laboratory Johns Hopkins University
    10. Planetary Defense: Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission NASA 2017  Este artículo incorpora texto de esta fuente, la cual está en el dominio público.
    11. NASA plans to test asteroid deflection technique designed to prevent Earth impact G. Brown 4 July 2017
    12. Asteroid-deflection missió passes key development milestone 7 September 2018
    13. «NASA Awards Launch Services Contract for Asteroid Redirect Test Mission». NASA.  Este artículo incorpora texto de esta fuente, la cual está en el dominio público.
    14. NASA is planning an asteroid deflection test missió in case the unthinkable happens Science Alert 5 July 2017
    15. «NASA – Deep Impact's Impactor».; “A ballistics analysis of the Deep Impact ejecta plume: Determining Comet Tempel 1's gravity, mass, and density” (2007). Icarus 191 (2): 176–209. doi:10.1016/j.icarus.2007.08.033. Bibcode2007Icar..191S.176R.; “Photometry and Imaging Results for Comet 9P/Tempel 1 and Deep Impact: Gas Production Rates, Postimpact Light Curves, and Ejecta Plume Morphology” (2006). The Astronomical Journal 131 (2): 1130–1137. doi:10.1086/499301. Bibcode2006AJ....131.1130S.; “Deep Impact: Excavating Comet Tempel 1” . Science 310 (5746): 258–264. doi:10.1126/science.1118923. PMID 16150978. Bibcode2005Sci...310..258A.
    16. «Chapter 10 – Comets Astronomy 9601».
    17. «Double Asteroid Redirection Test (DART)». NASA.  Este artículo incorpora texto de esta fuente, la cual está en el dominio público.
    18. DART: Home page at APL [2] archivat en Wayback Machine. DART Spacecraft APL 2017
    19. «Impactor Spacecraft». NASA.  Este artículo incorpora texto de esta fuente, la cual está en el dominio público.
    20. NASA unveils pla to test asteroid defense technique, CNN.
    21. Course corrector Adam Hadhazy Aerospace America October 2017
    22. «[3]», The Objective. Consultat el 13 de setembre de 2022 (en és). «Didymos i Dimorphos estaran relativament prop de la Terra -a uns 11 millons de quilómetros- en el moment estimat de l'impacte»
    23. «NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details». nssdc.gsfc.nasa.gov. Consultat el 2021-11-27.
    24. NASA Pushes Through With Asteroid Deflection Mission That Could One Day Save Earth The Inquisitr 5 July 2017
    25. The Double Asteroid Redirection Test (DART): Planetary Defense Investigations and Requirements” . The Planetary Science Journal 2 (5). doi:10.3847/PSJ/ac063i. ISSN 2632-3338. Bibcode2021PSJ.....2..173R.
    26. «DART: Asteroid - eoPortal Directory - Satellite Missions».
    27. 27,0 27,1 Asteroids have been hitting the Earth for billions of years. In 2022, we hit back. [4] archivat en Wayback Machine. Andy Rivkin, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory September 27, 2018
    28. Hera missió is approved as ESA receives biggest ever budget Kerry Hebden Room Space Journal 29 November 2019
    29. «de la qual-esta-previst-el-24-de-novembre/56/ CAB, CSIC-INTA, participa en la primera missió espacial defensiva de l'història: la missió DART de la NASA, el llançament de la qual està previst el 24 de novembre» (en és). Centre de Astrobiología. Archivat des d'el de la qual-esta-previst-el-24-de-novembre/56/ original, el 24 de novembre de 2021. Consultat el 13 de setembre de 2022. «Una segona nau enviada per la ESA (missió Hera) aplegarà en 2024 per a caracterisar Dimorphos en gran detall, medint les propietats físiques de l'asteroide, la seua òrbita i caracterisant les conseqüències de l'impacte de la missió DART»
    30. Planetary Defense: Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission NASA 2017  Este artículo incorpora texto de esta fuente, la cual está en el dominio público.
    31. (2017) «The Double Asteroid Redirection Test (DART) missió electric propulsió trade», 2017 IEEE Aerospace Conference, pp. 1–7. doi:10.1109/AERO.2017.7943736. ISBN 978-1-5090-1613-6.
    32. (2019) «Double Asteroid Redirection Test: The Earth Strikes Back», 2019 IEEE Aerospace Conference, pp. 1–11. doi:10.1109/AERO.2019.8742007. ISBN 978-1-5386-6854-2.
    33. Talbert, Tricia. Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission, NASA.  Este artículo incorpora texto de esta fuente, la cual está en el dominio público.
    34. «Behind the Scenes: Inspecting DART's Roll-Out Solar Array (ROSA) Technology».
    35. «DART has a solar array experiment called transformational solar array on its roll out solar array panel».
    36. (2020) «A Spiral Radial Line Slot Array Antenna for NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART)», 2020 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Ràdio Science Meeting, pp. 379–380. doi:10.1109/IEEECONF35879.2020.9330400. ISBN 978-1-7281-6670-4.
    37. «The CubeSat Revolution». ESA.
    38. Cheng, Andy (2018-11-15). «DART Mission Update». ESA.
    39. 39,0 39,1 39,2 Bergin, Chris (7 de giner 2019). Hera adds objectives to planetary defense test missió, NASASpaceflight.com.
    40. The Juventas CubeSat in Support of ESA's Hera Mission to the Asteroid Didymos. Hannah R. Goldberg, Özgür Karatekin, Birgit Ritter, Alain Herique, Paolo Tortora, Claudiu Prioroc, Borja Garcia Gutierrez, Paolo Martino, Ian Carnelli. 33rd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites.