Strona główna » Jak obronić Ziemię? – misja DART

Jak obronić Ziemię? – misja DART

Autor: Borys Pacewicz - Pyrek
184 odsłon

Wyobraźmy sobie, że pewna planetoida znajduje się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Naukowcy alarmują, że jest na tyle duża, by zakończyć historię naszego gatunku. Świat zamiera w oczekiwaniu, na wydawałoby się nieuniknione. Jak zachować się w takiej okoliczności? Jak ocalić ludzkość? Czy mamy jakieś szanse?

Co zrobić w sytuacji, gdy niebezpiecznych rozmiarów planetoida zmierza w kierunku Ziemi? To pytanie zadali sobie naukowcy z NASA. W celu zbadania tego zagadnienia powstała misja DART – Double Asteroid Redirection Test, czyli próba stworzenia systemu obrony planetarnej. Projekt ma zweryfikować, czy bezzałogowy statek kosmiczny jest w stanie samodzielnie nawigować tak, by skutecznie uderzyć w zagrażający Ziemi cel. Dodatkowo dzięki zastosowaniu specjalistycznej aparatury zmierzony zostanie wpływ uderzenia na orbitę planetoidy i jej charakterystykę. Badanie pomoże NASA lepiej przygotować się na niebezpieczeństwo, które pewnego dnia może zagrozić mieszkańcom Ziemi. Dodatkowo zostaną zademonstrowane technologie, które będą wykorzystane również w przyszłych misjach.

Za projekt DART odpowiada Applied Physics Laboratory, które to z kolei świadczy swe niezwykle zaawansowane usługi m.in. na rzecz NASA i Departamentu Obrony USA. Będzie to pierwsza, praktyczna demonstracja techniki kinetycznego impaktora, która zmieni orbitę planetoidy w kosmosie. Upraszczając, sonda DART rozbije się o mniejsze ciało układu podwójnego, który znajduje się 11 milionów kilometrów od Ziemi. Pozwoli to ustalić, czy siła uderzenia może skutecznie zmienić trajektorię ciała niebieskiego znajdującego się na kursie kolizyjnym z Ziemią. Dimorphos (cel, rozmiar około 160 m) znajduje się w układzie podwójnym z większą Didymos (około 780 m średnicy). Obiekty tego typu najczęściej znajdują się wśród tych, które potencjalne stanowią zagrożenie dla naszej planety.

Ilustracja pokazująca, jak uderzenie DART zmieni orbitę Dimorphos.

Główna część sondy DART ma kształt skrzyni o wymiarach ok. 1,2 × 1,3 × 1,3 metra. Wraz z pozostałymi elementami osiąga 1,8 m szerokości, 1,9 m długości i 2,6 m wysokości. Zasilanie zapewniają dwa duże panele fotowoltaiczne, z których każdy po całkowitym rozwinięciu osiąga 8,5 m długości. Zakłada się, że DART uderzy w Dimorphos z prędkością w okolicach 6,6 km/s.

DART Spacecraft Bus

Za nawigację odpowiada instrument DRACO – Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation. Jest to wysokiej rozdzielczości kamera wywodząca się od swego odpowiednika w misji New Horizons – LORRI. Służy przede wszystkim do wspomagania kierowania i celowania, mierzy rozmiar i kształt celu oraz określa miejsce uderzenia wraz z kontekstem geologicznym.

DART zabierze ze sobą również mikrosatelitę w formacie CubeSat o wdzięcznej nazwie LICIACube. Zostanie on dostarczony przez Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Sonda wypuści go na około pięć dni przed uderzeniem w Dimorphos. LICIACube uchwyci obrazy uderzenia DART (w tym prawdopodobnie powstałego wówczas rozbłysku) i powstałej chmury wyrzutu materii z powierzchni planetoidy.

Użyte technologie:

  • SMART Nav – autonomiczna nawigacja w czasie rzeczywistym do manewrowania małymi obiektami. Ten system nawigacji optycznej zidentyfikuje i rozróżni dwa ciała układu podwójnego, a następnie, współpracując z innymi elementami GNC (guidance, navigation and control), skieruje Dart w stronę Dimorphos. Do stworzenia tej technologii wykorzystano algorytmy naprowadzania pocisków.
  • NEXT – C – system napędu jonowego opracowany przez NASA Glenn Research Center i Aerojet Rocketdyne. Jest to elektryczny układ napędowy zasilany energią słoneczną, wykorzystujący silnik jonowy z siatką, wytwarzający ciąg poprzez przyspieszenie elektrostatyczne jonów (atomów naładowanych elektrycznie) utworzonych z ksenonowego paliwa napędowego.
  • ROSA – rozwijany panel słoneczny – zapewnia zwartą formę i lekką masę do wystrzelenia. Po rozwinięciu ma formę dwóch dużych paneli po obu stronach sondy.
  • Transformational Solar Array – bardzo wydajne ogniwa słoneczne i koncentratory odblaskowe zapewniające trzykrotnie większą moc niż obecna technologia paneli słonecznych. Będzie to jedynie demonstracja technologii, ogniwa TSA pokryją tylko część paneli ROSA.
  • CORE Small Avionics suiTe (CORESAT) – system awioniki wykorzystujący komputer jednopłytkowy i moduł interfejsu, oba są oparte na programowalnej macierzy bramek (FPGA). System zapewnia elastyczne sterowanie i obsługę danych dla nawigacji statku, przetwarzania obrazu, komunikacji i systemów napędowych.
  • Radial Line Slot Array (RLSA) – niedroga antena o dużym zysku umożliwia wydajną komunikację w kompaktowej, płaskiej formie.

Dodatkowo w 2024 wystartuje misja Hera od ESA. Jest ona silnie powiązana z DART, ma na celu zmapowanie powstałego krateru uderzeniowego i pomiar masy planetoidy. Na pokładzie Hery znajdą się dwa CubeSaty, które będą w stanie podlecieć znacznie bliżej powierzchni planetoidy. Przeprowadzą kluczowe badania naukowe, przed jej lądowaniem. Hera pozwoli nam jeszcze bardziej udoskonalić techniki obrony planetarnej.

Okno startowe: 24 listopada 2021 – 15 lutego 2022. Pierwotnie DART miał startować między 21 lipca 2021 a 24 sierpnia 2021, lecz powstało opóźnienie związane z pandemią COVID-19.

Zderzenie: wrzesień – październik 2022.

Dart poleci w kosmos na pokładzie rakiety firmy SpaceX – Falcon 9, z bazy sił powietrznych Vandenberg w Kalifornii.

Źródła:

https://dart.jhuapl.edu/

https://www.nasa.gov/planetarydefense/dart

https://www.nasa.gov/feature/dart-launch-moves-to-secondary-window

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2019/11/ESA_s_Hera_asteroid_mission_is_go

https://dart.jhuapl.edu/Gallery/media/graphics/lg/DART-infographic_v4.jpg

https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/pd-dart-spacecraft-bus.png?itok=acA2vQfj

https://dart.jhuapl.edu/Gallery/media/graphics/lg/20200413-1.jpg

https://dart.jhuapl.edu/Gallery/media/graphics/lg/NEXT_thrusterSTILL.jpg

0 komentarz

Również mogą Ci się spodobać

Umieść komentarz

Ta strona korzysta z plików cookie, aby poprawić korzystanie z naszego portalu. Zakładamy, że nie masz nic przeciwko, ale możesz zrezygnować, jeśli tylko chcesz. Akceptuj Czytaj więcej