579: Experiência ajuda a prever os efeitos do impacto da DART

CIÊNCIA/TECNOLOGIA/ESPAÇO

O satélite LICIACube da Agência Espacial Italiana obteve esta imagem imediatamente antes da sua maior aproximação do asteróide Dimorphos, após a nave espacial DART (Double Asteroid Redirection Test) ter propositadamente colidido a 26 de Setembro de 2022. Didymos, Dimorphos e a pluma que sai de Dimorphos após o impacto da DART são claramente visíveis.
Créditos: Agência Espacial Italiana/NASA

No dia 26 de Setembro, a nave espacial DART (Double Asteroid Redirection Test) da NASA colidiu com Dimorphos, uma lua do asteróide próximo da Terra, Didymos, a cerca de 22.500 km/h.

Antes do impacto, os engenheiros e cientistas do SwRI (Southwest Research Institute) realizaram uma experiência para estudar o processo de formação de crateras que produz a massa de materiais ejectados e mede o subsequente aumento de momento do impacto.

A experiência, financiada internamente, que utilizou um alvo mais realista do que os anteriormente explorados, está descrita num novo artigo publicado na revista The Planetary Science Journal.

A NASA não só rastreia asteróides próximos da Terra (NEAs, sigla inglesa para “near-Earth asteroids”) que poderiam constituir uma ameaça de impacto para o nosso planeta, mas também está a explorar tecnologia para desviar um pequeno NEA.

Apenas uma pequena mudança orbital seria necessária para alterar a trajectória de um objecto de modo a que este passe em segurança pela Terra, desde que a mudança seja aplicada com suficiente antecedência em relação ao instante do impacto.

A alteração de momento de um asteróide através de uma colisão directa fornece um golpe duplo: a transferência directa de momento do projéctil de impacto, empurrando-o para a frente e o recuo dos detritos do asteróide que irrompem da cratera de impacto. O material ejectado transfere momento, impulsionando o alvo de um modo “acção-reacção”, tal como um foguetão é lançado quando o gás a alta velocidade irrompe da traseira do veículo.

“Uma grande questão que enfrentámos foi o aspecto do asteróide e qual seria a sua composição. Para nós é importante saber se podemos aprender algo com experiências laboratoriais em pequena escala”, disse o Dr. James D. Walker, director do departamento de Dinâmica de Engenharia do SwRI e o autor principal do estudo.

Walker é membro da Equipa de Investigação DART juntamente com os seus co-autores, o Dr. Sidney Chocron, Donald J. Grosch e o Dr. Simone Marchi.

A nave espacial DART foi lançada da Terra em Novembro de 2021. No dia 26 de Setembro, colidiu deliberadamente com a lua Dimorphos para avaliar se uma nave espacial poderia desviar um asteróide em rota de colisão com a Terra.

Dimorphos orbita o asteróide Didymos, um objecto próximo da Terra que foi classificado como um asteróide potencialmente perigoso. A missão DART foi concebida para dar um empurrão à órbita da lua em redor de Didymos.

O SwRI tem uma grande pistola de gás, capaz de lançar projécteis a velocidades até sete quilómetros por segundo, que foi utilizada para lançar um projéctil, projéctil este que colidiu com um objecto que representava a pequena lua.

Pensa-se que Dimorphos é um asteróide “pilha de escombros”, composto por pedaços de rocha unidos pela gravidade, pelo que a lua foi representada por uma colecção de rochas e pedras, neste caso mantidas juntas por cimento.

“Disparámos uma esfera de alumínio, que representa a sonda DART, usando a pistola de gás, na direcção do alvo a 5,44 km/s, perto da velocidade de 6,1 km/s do impacto da DART”, disse Walker. “A nossa experiência mediu uma transferência de momento para o alvo de 3,4 vezes o momento da esfera projéctil de alumínio.

O número 3,4 é referido pelos cientistas como a letra grega “beta” do impacto. Assim, o material ejectado forneceu um momento adicional de 240% para deflectir o corpo, para além do que é fornecido pelo próprio projéctil”.

A experiência visava estudar o processo de formação de crateras e medir o aumento do momento que resultaria da colisão. Crucialmente, a pilha de escombros não foi mantida no lugar, mas foi pendurada verticalmente como um pêndulo a fim de medir o aumento do momento, o recuo criado pelo material ejectado pelo impacto.

“É importante compreender o recuo”, disse o co-autor Dr. Simone Marchi. “Tudo se resume à quantidade de momento que foi transferido do impacto para o alvo, e houve uma quantidade significativa de material ejectado e de recuo”.

Ao medir o momento, a equipa do SwRI pôde então extrair informações importantes que poderiam avaliar a dificuldade de desviar asteróides no espaço.

Nesta última experiência, o aumento do momento foi superior ao que foi testemunhado nas experiências anteriores da equipa. Um recuo maior sugere que seria mais fácil desviar o asteróide.

Nas semanas que se seguiram ao impacto, a NASA anunciou que a DART tinha sido bem-sucedida em dar em empurrãozinho à lua. Walker está agora ansioso por ver o que mais se pode aprender com a missão, incluindo a transferência de momento do evento no espaço.

“Vai demorar algum tempo a calcular os resultados, em parte porque envolve a estimativa da massa da lua, que é desconhecida”, disse. “Assim que houver um acordo sobre a massa, então a medição da mudança na órbita da lua dir-nos-á a transferência de momento.

Temos um corpo especulativo que impactámos e o que realmente gostaríamos de saber é como o tamanho afectou as coisas. Será um desafio determinar isso”.

Astronomia On-line
4 de Novembro de 2022



 

366: A missão DART atinge o asteróide Dimorphos; é o primeiro teste de defesa planetária

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Imagem do asteróide Dimorphos, satélite de Didymos.
Crédito: NASA/JHUAPL

Após 10 meses de voo no espaço, a missão DART (Double Asteroid Redirection Test) da NASA – a primeira demonstração mundial de tecnologia de defesa planetária – teve um impacto bem-sucedido no seu alvo durante a noite de segunda para terça-feira, a primeira tentativa da agência espacial para mover um asteróide no espaço.

O controlo da missão, no APL (John Hopkins Applied Physics Laboratory) em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, anunciou o impacto bem-sucedido às 00:14 desta terça-feira.

Como parte da estratégia global de defesa planetária da NASA, o impacto da DART com o asteróide Dimorphos demonstra uma técnica de mitigação viável para proteger o planeta de um asteróide ou cometa com destino Terra, caso um fosse descoberto.

“No seu cerne, a DART representa um sucesso sem precedentes para a defesa planetária, mas é também uma missão de união com um benefício real para toda a humanidade”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson.

“Enquanto a NASA estuda o cosmos e o nosso planeta natal, estamos também a trabalhar para proteger esse lar, e esta colaboração internacional transformou a ficção científica em facto científico, demonstrando uma forma de proteger a Terra”.

A DART visou o asteróide satélite Dimorphos, um pequeno corpo com apenas 160 metros de diâmetro. Orbita um asteróide maior, com 780 metros, chamado Didymos. Nenhum dos asteróides representa uma ameaça para a Terra.

A viagem [apenas de ida] da missão confirmou que a NASA pode navegar com sucesso uma nave espacial para colidir intencionalmente com um asteróide para assim o desviar, uma técnica conhecida como impacto cinético.

A equipa de investigação irá agora observar Dimorphos utilizando telescópios terrestres para confirmar que o impacto da DART alterou a órbita do asteróide em redor de Didymos.

Os investigadores esperam que o impacto reduza o tamanho da órbita de Dimorphos em cerca de 1%, resultando num período orbital com mais 10 minutos; medir com precisão quanto o asteróide foi desviado é um dos principais objectivos do teste à escala real.

“A defesa planetária é um esforço unificador global que afecta todos os que vivem na Terra”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado no Directorado de Missões Científicas na sede da NASA em Washington.

“Agora sabemos que podemos apontar uma nave espacial com a precisão necessária para atingir até mesmo um corpo pequeno no espaço”. Apenas uma pequena mudança na sua velocidade é tudo o que precisamos para fazer uma diferença significativa no percurso que um asteróide tem”.

O único instrumento da nave espacial, DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation), juntamente com um sofisticado sistema de orientação, navegação e controlo que funciona em conjunto com os algoritmos SMART Nav (Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation), permitiu à DART identificar e distinguir entre os dois asteróides, visando o corpo mais pequeno.

Estes sistemas guiaram a nave espacial em forma de caixa, com 570 kg, através dos últimos 90.000 quilómetros de espaço até Dimorphos, colidindo intencionalmente com ele a cerca de 22.530 quilómetros por hora para abrandar ligeiramente a velocidade orbital do asteróide.

As imagens finais do DRACO, obtidas pela nave espacial segundos antes do impacto, revelaram a superfície de Dimorphos em detalhe.

Quinze dias antes do impacto, o LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids), o CubeSat companheiro da DART, fornecido pela Agência Espacial Italiana, libertou-se da nave espacial para capturar imagens do impacto e da resultante nuvem de matéria ejectada do asteróide.

Em conjunto com as imagens transmitidas pelo DRACO, as imagens do LICIACube destinam-se a fornecer uma visão dos efeitos da colisão para ajudar os investigadores a caracterizar melhor a eficácia do impacto cinético no desvio de um asteróide.

Dado que o LICIACube não transporta uma antena grande, as imagens serão enviadas para a Terra uma a uma nas próximas semanas.

“O sucesso da DART proporciona uma adição significativa à caixa de ferramentas essenciais que devemos ter para proteger a Terra de um impacto devastador de um asteróide”, disse Lindley Johnson, Oficial de Defesa Planetária da NASA.

“Isto demonstra que já não somos impotentes para evitar este tipo de desastre natural. Juntamente com capacidades reforçadas para acelerar a descoberta da restante população de asteróides perigosos pela nossa próxima missão de Defesa Planetária, a NEO (Near-Earth Object) Surveyor, uma sucessora da DART poderia fornecer o que precisamos para ‘salvar o dia'”.

Com o par de asteróides a 11 milhões de quilómetros da Terra, uma equipa global está a utilizar dúzias de telescópios espalhados por todo o mundo e no espaço para observar o sistema asteroidal.

Durante as próximas semanas, eles vão caracterizar o material ejectado produzido e medir com precisão a mudança orbital de Dimorphos para determinar o quão eficazmente a DART desviou o asteróide. Os resultados ajudarão a validar e a melhorar modelos científicos computorizados para prever a eficácia desta técnica como um método fiável para a deflexão de asteróides.

“Esta missão inédita exigiu uma preparação e precisão incríveis, e a equipa excedeu as expectativas em todos os aspectos”, disse o Director do APL, Ralph Semmel.

“Para além do sucesso verdadeiramente emocionante da demonstração tecnológica, as capacidades baseadas na DART podem um dia ser utilizadas para mudar o curso de um asteróide para proteger o nosso planeta e preservar a vida na Terra tal como a conhecemos”.

Daqui a cerca de quatro anos, o projecto Hera da ESA irá realizar levantamentos detalhados tanto de Dimorphos como de Didymos, com particular incidência na cratera deixada pela colisão da DART e na medição precisa da massa de Dimorphos.

A última imagem completa da lua Dimorphos, tirada pelo DRACO da missão DART da NASA a 12 quilómetros do asteróide e 2 segundos antes do impacto. A imagem mostra uma área do asteróide que abrange 31 metros. O norte de Dimorphos está na direcção do topo da imagem.
Crédito: NASA/JHUAPL

Astronomia On-line
27 de Setembro de 2022



 

356: Sonda da NASA colidiu com asteróide para o desviar da Terra

TECNOLOGIA/NASA/SONDA/COLISÃO/ASTERÓIDE

Colisão aconteceu às 0:14 desta terça-feira (hora de Lisboa). Inovador teste de “defesa planetária” que deverá proteger melhor a Terra de uma possível ameaça futura.

Esta terça-feira arrancou com um feto inédito na história da humanidade: a NASA utilizou uma sonda para colidir com um asteróide e desviar-lhe a trajectória, num inovador teste de “defesa planetária” que deverá proteger melhor a Terra de uma possível ameaça futura.

O asteróide alvo deste teste não representa nenhum risco para o planeta, mas a missão, denominada DART, vai ajudar a determinar a resposta da NASA se for detectado um asteróide que ameace colidir com a Terra no futuro, de acordo com o líder da agência espacial, Bill Nelson.

O momento do impacto, a 11 milhões de quilómetros da Terra, foi acompanhado ao vivo no canal da NASA no YouTube por milhares de pessoas.

A sonda, que não é maior do que um carro, descolou em Novembro da Califórnia, nos Estado Unidos, e cumpriu o seu objectivo esta madrugada a uma velocidade superior aos 20 mil quilómetros por hora.

“Estamos a mudar o movimento de um corpo celeste natural no espaço. A humanidade nunca o havia feito antes”, afirmou Tom Statler, cientista-chefe da missão. “É tirado dos livros de ficção científica e dos episódios da Star Trek – Caminho das Estrelas, de quando eu era criança. E agora é real”, frisou, antes da colisão.

Na realidade, o alvo foi um par de asteróides: um maior, o Didymos (de 780 metros de diâmetro) e o seu satélite, Dimorphos (de 160 metros de diâmetro), que gira em volta do primeiro.

É contra o pequeno, Dimorphos, que a sonda colidiu. Este asteróide gira em torno do maior numa órbita que demora 11 horas e 55 minutos. O objectivo é reduzi-la dez minutos, uma alteração que poderá ser medida com telescópios na Terra, de onde será possível observar a variação do brilho, quando o asteróide menor passar à frente do maior.

Para saber se o objectivo será cumprido serão necessários “poucos dias”. “Ficaria surpreendido se levasse mais de três semanas”, assegurou Statler.

A sonda que colidiu com o asteróide levou uma câmara chamada DRACO que captou uma imagem por segundo. Cada imagem chegou à Terra com um atraso de apenas 45 segundos.

Para atingir um alvo tão pequeno, a sonda dirigiu-se de forma autónoma durante as últimas quatro horas, como se de um míssil teleguiado se tratasse.

As aproximadamente quarenta pessoas presentes na sala de controlo do Laboratório de Física Aplicada (APL), da Universidade Johns Hopkins, em Maryland, estavam prontas para intervir se fosse necessário.

O evento também foi observado pelos telescópios espaciais Hubble e James Webb.

Tudo isso deverá permitir compreender melhor a composição de Dimorphos, representativo de uma população de asteróides bastante comuns e, portanto, medir o efeito que esta técnica, denominada de impacto cinético, pode ter sobre eles.

Diário de Notícias
DN/AFP
27 Setembro 2022 — 00:21



 

276: DART: “Missão suicida” da NASA para desviar asteróide será filmada e transmitida

CIÊNCIA/NASA/DART

Já aconteceu, pode acontecer de novo e a humanidade tem de ter uma forma de se proteger contra um asteróide massivo em rota de colisão com a Terra. Para testar a actual capacidade de podermos actuar numa situação destas, a NASA pretende promover uma colisão entre a nave DART e o asteróide Dimorphos, do sistema binário Dimorphos-Didymos.

A ideia é a chocar a nave contra a rocha para tentar um ligeiro desvio na sua órbita.

O embate está previsto para o dia 26 de Setembro e a colisão será testemunhada pelo LICIACube, um cubesat italiano.

NASA: DART ataca o alvo

A missão DART, Double Asteroid Redirection Test (Teste de Redireccionamento duplo de Asteróide), foi lançada da Terra a 24 de Novembro de 2021 e tem o objectivo de colidir uma nave contra um sistema de asteróides chamado Dydimos, que inclui o alvo Dimorphos. Não vamos seguramente assistir a uma explosão da rocha, será tentado sim um pequeno empurrão à pequena lua no sistema binário de asteróides Didymos.

Didymos é um asteróide Apollo que tem um satélite natural em órbita, uma espécie de lua, com um período de 11,9 horas, daí a denominação “Didymos”, que significa “gémeo”. O asteróide principal tem cerca de 800 metros de diâmetro, o satélite tem cerca de 150 metros de diâmetro numa órbita a cerca de 1,1 km do primário. A velocidade rotação de Didymos é rápida, 2,26 horas.

Portanto, no dia 26 de Setembro, data marcada para missão, o foco nada mais é do que acertar precisamente no pequeno asteróide satélite, sendo uma missão suicida, já que provavelmente não irá sobrar nada da nave.

Esta imagem da luz do asteróide Didymos e da sua lua em órbita Dimorphos é um composto de 243 imagens tiradas pela Didymos Reconnaissance e asteróide Camera for Optical Navigation (DRACO) a 27 de Julho de 2022. Créditos: Equipa de Navegação JPL DART da NASA

Objectivo: testar a capacidade de salvar um dia a Terra

A NASA está a olhar para missão DART como o primeiro teste real de defesa interplanetária da Terra, considerando a possibilidade de ter sucesso na tentativa de desviar um asteróide que possa ameaçar o nosso mundo. Assim, se bem sucedida, a nave irá alterar o caminho de Dimorphos. No entanto, se de facto ocorrerem alterações na sua órbita, só meses mais tarde se conseguirá perceber.

A ideia é fazer um impacto cinético em Dimorphos, ou seja, lançar a nave com força total conta o asteróide. Se tudo correr como esperado, este impacto poderá alterar o curso da órbita espacial.

Este evento será testemunhado pelo LICIACube. Trata-se de um cubesat italiano, um micro-satélite, de 14 quilos. Este será o responsável por transmitir, em tempo real, todas as informações e imagens para a Terra. Desta forma os cientistas poderão acompanhar o desenrolar do processo.

Missão que pode não surtir qualquer efeito

Todo este processo exige uma afinação nas rotas programadas para levar a nave humana até a uma rota de colisão com a pequena lua de Didymod. Assim, para que o processo seja efectivo, DART terá que ajustar a sua trajectória nas últimas quatro horas antes da colisão e garantir que o impacto seja perfeito.

O pequeno satélite LICIACube está equipado com duas câmaras ópticas e seguirá a nave DART em direcção ao asteróide Dimorphos. Assim que o satélite chegar à distância segura de mil quilómetros do local do impacto, o cubesat italiano ficará estacionado e aguardará a colisão.

Para a Terra não haverá qualquer perigo. Este evento acontecerá a 11 milhões de quilómetros do nosso planeta. Está tão afastado que não permite, por exemplo, que os astrónomos situados no planeta, o consigam ver.

Semanas depois, o que será feito é medir a rota no momento para comparara com a que já seria esperada antes da colisão. Espera-se uma variação na órbita de 12 horas do Dimorphos.

Sobre o impacto e como ficará o asteróide, não haverá qualquer informação, apenas há como objectivo que o pequeno toque que consiga o desvio sem que haja envio de informações do estado da rocha após a colisão da nave DART.

A NASA irá transmitir as imagens  da missão DART directamente da TV NASAsite ou pelo canal do YouTube da agência, às 21 horas (de Portugal continental).

Pplware
Autor: Vítor M
15 Set 2022