تغییر موفقیت آمیز مسیر یک سیارک برای اولین بار

اموریت دارت ناسا با موفقیت مدار سیارک دیمورفورس را به‌گونه‌ای تغییر داد که این سیارک مدار ۱۲ ساعته خود را نیم ساعت کوتاه کرد. فضاپیمای دارت سوار بر موشک «فالکون ۹» (Falcon ۹) اسپیس ایکس از پایگاه هوایی وندنبرگ در کالیفرنیا به فضا پرتاب شد. ناسا اعلام کرد که این ماموریت به‌عنوان اولین آزمایش یک سیستم دفاعی سیاره‌ای، موفقیت چشمگیر و فراتر از انتظاری داشته است.

ماموریت فضایی متفاوت ناسا که «آزمایش تغییر مسیر سیارک دوتایی» (Double Asteroid Redirection Test) یا به اختصار «دارت» (DART) نام دارد، توانست شرایط برخورد یک فضاپیما به یک سیارک را فراهم کند.

در واقع می‌توان گفت ماموریت دارت تلاشی برای دفاع از زمین محسوب می‌شود. اگرچه دیمورفوس در مسیر برخورد با زمین نیست، اما با توجه به اظهارات ناسا، این ماموریت آزمایشی است و به آژانس‌های فضایی جهان در درک چگونگی انحراف مسیر سیارک‌های خطرناک برای زمین کمک می‌کند.

در کل، ماموریت دارت ناسا با هدف بررسی امکان تغییر مسیر اجرام آسمانی صورت گرفت. با این حال، دریافت هرگونه تغییر در مدار دشوار است و نیاز به ماه‌ها مشاهدات بعدی دارد. اما چشمگیری جابجایی مداری به اندازه‌ای بزرگ بود که رصدخانه‌های زمینی قبلاً آن را دریافت کرده بودند.

در همین حال، سخت‌افزار‌های زیادی نیز در حال جمع‌آوری زباله‌های فضایی هستند که در اثر برخورد سیارک‌ها به‌وجود آمده‌اند. این زباله‌های فضایی اطلاعات زیادی در مورد نحوه برخورد فضاپیما و سیارک هدف به دانشمندان ارائه می‌کنند.

سیارک منحرف شده دیمورفوس

دیمورفوس یک قمر کوچک ریزسیاره است که در سال ۲۰۰۳ کشف شد. این قمر سیاره‌ای کوچک از یک منظومه دوتایی همگام با دیدیموس به عنوان سیارک اصلی است. سیارک دوتایی «دیدیموس» (Dydimos) در حقیقت از دو صخره‌ی فضایی تشکیل شده که به صورت جفت حرکت می‌کنند و شامل یک سیارک بزرگ‌تر با قطر حدود ۷۸۰ متر و یک جرم قمر مانند کوچک‌تر (سیارک دیمورفوس) با قطر حدود ۱۶۰ متر است.

این سیارک را نمی‌توان از سیاره اصلی خود جدا کرد. در عوض، سیارک دوتایی دیدیموس از اینجا مانند یک جرم واحد به نظر می‌رسد. آنچه ما می‌توانیم ببینیم این است که سیستم دیدیموس به طور پراکنده تاریک می‌شود.

غلب اوقات، این دو سیارک طوری قرار گرفته‌اند که زمین نور منعکس شده از هر دو را دریافت کند. اما مدار دیمورفوس به طور پراکنده آن را از منظر زمین به پشت دیدیموس می‌برد، به این معنی که ما فقط نوری را دریافت می‌کنیم که از یکی از این دو جسم منعکس می‌شود. همین موضوع باعث شده این جرم تاریک به‌نظر برسد.

با اندازه‌گیری دوره‌های زمانی تاریک شدن، می‌توانیم بفهمیم که دیمورفوس چقدر طول می‌کشد تا به دور سیاره اصلی خود بچرخد و درنتیجه دریابیم فاصله این دو سیارک از هم چقدر است.

لیندی جانسون، مسئول دفاع سیاره‌ای ناسا گفت: «ماموریت دارت ناسا کاربرد روش برخورد جنبشی را در عمل نشان داده و می‌تواند تأیید کند که چنین روشی برای منحرف کردن سیارک‌های کوچک کارآمد است یا خیر.»

فضاپیما در این ماموریت با سرعت تقریبا ۲۴ هزار کیلومتر بر ساعت با سطح سیارک با فاصله ۱۱.۳ میلیون کیلومتری از زمین اصابت کرد. چنین برخورد شدیدی باعث می‌شود از سرعت سیارک مقدار بسیار اندکی کاسته شود. نحوه برخورد منجر به سقوط و افت سیارک به مدار پایین‌تری می‌شود که سرعت کمتری برای حرکت نیاز دارد.

با وجود اندک بودن این کاهش سرعت، برای چند دقیقه دوره‌ی مداری سیارک کندتر خواهد شد. همین موضوع به ستاره‌شناسان این امکان را می‌دهد تا بتوانند تأثیر این برخورد را با جزئیات مطالعه کنند.

لوری گلایز، مدیر علوم سیارات در ناسا، در مورد این ماموریت آزمایشی گفت: «یک تیم تحقیقاتی مدت‌هاست در حال بررسی طیف گسترده‌ای از پارامتر‌ها برای ویژگی‌های فیزیکی بالقوه این سیارک هستند. بنابر اطلاعات به‌دست آمده از تحقیقات این تیم، انتظار می‌رفت که برخورد فضاپیما به سیارک سرعت گردش آن را چیزی حدود ۱۰ دقیقه تغییر دهد. اما این ماموریت فراتر از حد انتظار پیش رفت و سرعت گردش ۳۰ دقیقه کاهش یافت.»

قبل از ماموریت دارت ناسا، سیارک دیمورفوس ۱۱ ساعت و ۵۵ دقیقه طول می‌کشید تا حول سیارک دیدیموس بچرخد. اما پس از برخورد، این مدت زمان به ۱۱ ساعت و ۲۳ دقیقه کاهش یافت که ۳۲ دقیقه کوتاه‌تر است (حدود ۴ درصد).

ناسا تخمین می‌زند که این مدار اکنون ده‌ها متر به دیدیموس نزدیک‌تر شده است. این تغییر مداری توسط تصویربرداری رادار تأیید شد که می‌تواند دو سیارک را شناسایی کند. چند عکس ارسال شده از سیارک قبل از برخورد، انتظارات مبنی بر اینکه دیمورفوس مجموعه‌ای از سنگ و گرد و غبار است که اغلب به آن «توده قلوه سنگ» گفته می‌شود را تأیید می‌کند.

بدیهی است که برخورد یک فضاپیما به سیارکی با این ویژگی‌ها می‌تواند اختلال قابل توجهی ایجاد کند، به‌طوری که چندین تلسکوپ زمینی و فضایی آماده بودند تا از آشفتگی ناشی از این برخورد تصاویری را به ثبت برسانند.

یک تلسکوپ دو دوربینه به نام LICIACube که چند هفته قبل از برخورد دارت منتشر شد، به سایر تلسکوپ‌ها ملحق شده و اندکی پس از برخورد، فضاپیما را در یک پرواز دنبال کردند. جورجیو ساکوچیا، رئیس آژانس فضایی ایتالیا که LICIACube را ساخته است، در کنفرانس مطبوعاتی حضور داشت و گفت که کیوبات بیش از ۷۰۰ تصویر را از نزدیک شدن به سیارک دیمورفوس و پس از نزدیک‌ترین گذر خود ثبت کرده است.

تصاویر ثبت شده توسط تلسکوپ‌ها همچنان در حال انتقال به زمین هستند. یک تصویر ارسال شده توسط LICACube، توده‌هایی از زباله‌های فضایی تولید شده در اثر این برخورد را به‌نمایش گذاشته است. تام استاتلر، مدیر برنامه DART ناسا، از دیدن این تصویر شگفت‌زده شد و گفت: «این یک اثری هنری است!»

پس از این موفقیت ماموریت دارت ناسا، گام بعدی چیست؟

برای دانشمندان عرصه سیاره‌شناسی، گام‌های بعدی شامل مقایسه دقیق تصاویر ارسال شده از برخورد با مدل‌سازی پیش از برخورد، به‌منظور شناسایی تفاوت‌های قابل‌توجه است. اطلاعاتی که از این تحقیقات حاصل می‌شوند، می‌توانند به ایجاد فرضیات جدیدی منجر شوند که ارزش کاوش بیشتری دارند.

باشگاه خبرنگاران جوان فضای مجازی دريچه فناوری