W 2022 roku misja NASA DART (Double Asteroid Redirection Test) przeprowadziła pierwszy w historii pełnoskalowy test kinetycznego odchylania asteroidu – celowo uderzając w niewielki księżyc asteroidu Didymos, Dimorphos.
Wyniki obserwacji po kolizji były obiecujące: orbita Dimorphos uległa zmianie, ale dopiero niedawna analiza zdjęć wykonanych przez włoski sonda LICIACube ujawniła skalę wyrzuconego materiału i jego wpływ na dynamikę układu.
Jak duża była chmura kosmicznej materii?
Z analizy opublikowanej w Planetary Science Journal wynika, że z Dimorphos wyrzucono około 35,3 miliona funtów materii – czyli w przybliżeniu 16 milionów kilogramów skał i pyłu.
To ilość niemal 30 000 razy większa od masy samego pojazdu DART, co pokazuje, że efekt wtórny (ejecta) może dominować nad bezpośrednim „kopnięciem” kinetycznym samego impaktora.
Tak duża masa materiału była widoczna jako gęsta, zróżnicowana chmura z ciemniejszym, bogatszym w grudki wnętrzem.
Co to mówi o mechanice odchylenia?
Analizy obrazów i modeli wskazują, że momentum przekazane asteroidzie przez wyrzucony materiał – czyli siła reakcji wynikająca z wyrzucenia gruzu – mogła być wielokrotnie większe niż bezpośredni pęd dostarczony przez DART.
W praktyce oznacza to, że przewidywanie skuteczności kinetycznego impaktora wymaga uwzględnienia nie tylko masy i prędkości pojazdu, ale i właściwości geologicznych celu: „pękający” lub luźno zespawany „rubble pile” może zareagować wyrzuceniem dużych bloków i pyłu, co zwiększa efekt defleksji. To wnioski o bezpośrednim znaczeniu dla planowania przyszłych misji obrony planetarnej.
Rola LICIACube i zdjęcia z bliska
Kluczowym źródłem tych nowych danych były zdjęcia wykonane przez LICIACube – małą sondę włoskiej agencji ASI, która przeleciała zaledwie około 85 km od miejsca impaktu i zarejestrowała serię klatek w ciągu niecałej minuty po uderzeniu.
To zbliżenie pozwoliło na bezpośrednie oszacowanie wielkości fragmentów, gęstości chmury i rozkładu prędkości cząstek, a tym samym na dokładniejsze obliczenia masy wyrzuconego materiału niż te oparte wyłącznie na obserwacjach z ziemi.
Co to oznacza dla przyszłych misji (i dla ziemi)?
Odkrycie, że ejecta mogą dostarczyć znaczącej części całkowitego pędu, ma dwojakie skutki. Po pierwsze, daje nadzieję — mniejsze pojazdy, celująco wywołując masywny wyrzut materiału, mogą być bardziej efektywne niż wcześniej zakładano.
Po drugie, komplikuje planowanie: heterogeniczne struktury asteroid (warstwowe, z luzem między fragmentami) trudniej przewidzieć, a wyrzucone bloki mogą mieć niespodziewane trajektorie.
Dlatego misje dokładnie badające strukturę i skład asteroid, takie jak europejska Hera, są niezbędne, by dopracować modele i procedury obronne.
Hera – następny rozdział podboju kosmosu
Europejska misja Hera, zaplanowana na przybycie do systemu Didymos pod koniec 2026 roku, ma za zadanie szczegółowo zmierzyć skutki uderzenia DART: wielkość i kształt kratery, masę systemu, rozkład wyrzutów oraz charakter wewnętrzny Dimorphos.
Dane z Hery pozwolą zweryfikować i skalibrować modele powstałe po analizach LICIACube i obserwacjach naziemnych – co jest kluczowe, jeśli technika kinetycznego impaktora ma w przyszłości być stosowana jako realna metoda ochrony ziemi.
Podsumowanie: sukces z nowymi pytaniami
DART udowodnił, że kinetyczny impaktor działa – orbita Dimorphos została skrócona i przesunięta – ale to, co uczy nas LICIACube i najnowsze analizy, to że natura asteroidalnych „księżyców” potrafi uczynić wynik dużo bardziej zależnym od wewnętrznej struktury niż od samej masy pojazdu.
To dobra wiadomość i ostrzeżenie jednocześnie: technologia obrony planetarnej robi postęp, lecz wymaga głębszego zrozumienia materiałów, którymi będziemy manipulować.