Bevor sich die planetarische Verteidigungssonde DART der NASA nächste Woche selbst zerstört, indem sie auf den Asteroiden Dimorphos prallt, wird sie nur Ansichten des sechsten Asteroiden bieten, den wir jemals aus der Nähe gesehen haben.
Wissenschaftler sind gespannt darauf, diese Bilder in die Hände zu bekommen, da sie zugeben, dass wir extrem wenig über die potenziell bedrohlichen Weltraumfelsen wissen Erde.
Auftrag zu Asteroiden sind voller Überraschungen. Fast zwei Jahre vor dem 26. September PFEIL Kollision erfuhr die NASA aus erster Hand, wie unvorhersehbar diese Weltraumfelsen sein können, wenn die Die OSIRIS-REx-Mission landete kurzzeitig auf dem Asteroiden Bennu eine Probe zu sammeln. Entgegen allen Erwartungen war die mit Felsbrocken übersäte Oberfläche des 0,5 Kilometer breiten Asteroiden so weich, dass sie die Sonde fast verschluckte, Schauer über die Wirbelsäule der Raumschiff-Kontrolleure schickte und eine riesige Trümmerwand in den Weltraum emporschlug. Mit DART (kurz für „Double Asteroid Redirection Test“) hat die NASA eine Raumsonde losgeschickt, um die Umlaufbahn eines Asteroiden zu verändern, über den Wissenschaftler so wenig wissen wie zuvor über Bennu OSIRIS-REx’s Begegnung.
„DART wird unsere erste Mission sein, um ein binäres Asteroidensystem aus nächster Nähe zu untersuchen“, sagt Terik Daly, stellvertretender Instrumentenwissenschaftler bei Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation (DRACO) von DART und Planetenwissenschaftler am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory , die die DART-Mission für die NASA verwaltet, gegenüber Space.com.
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Der sechste Weltraumfelsen, der jemals im Detail gesehen wurde
DART zielt auf den 520 Fuß breiten (160 Meter) Asteroiden Dimorphos, der einen größeren, 2.560 Fuß breiten (780 Meter) Asteroiden namens Didymos umkreist. Aus bodengestützten Messungen kennen Wissenschaftler die Geschwindigkeit, mit der Dimorphos Didymos umkreist, und haben eine ungefähre Vorstellung von der chemischen Zusammensetzung des größeren Asteroiden. Dimorphos, das ultimative Ziel von DART, ist jedoch völlig unbekannt.
„Dimorphos ist klein genug, dass es nicht wirklich detailliert von Didymos getrennt untersucht wurde“, sagte Daly. „Wir wissen, dass es sich um einen separaten Körper handelt, aber wir wissen sehr wenig über die Form. Wir wissen nicht, ob Dimorphos länglich oder kugelförmig ist; wir wissen nicht, ob es ein einzelner Stein oder ein Haufen Felsbrocken ist.“
Dank der DART-Mission wird Dimorphos zu einem der am besten untersuchten Asteroiden der Welt UniversumBeitritt zum Zielasteroiden OSIRIS-REx Bennudas Itokawa Sonstiges Ryugu Asteroiden, die von den japanischen Missionen besucht wurden Hayabusa 1 Sonstiges Hayabusa 2 und die Eros Asteroid, der Anfang der 2000er Jahre von der NASA-Sonde NEAR Shoemaker erkundet wurde. Dimorphos und Didymos werden nur der sechste und siebte Weltraumfelsen sein, der jemals von einem Raumschiff aus der Nähe gesehen wurde, und das von mehr als 26.000 Asteroiden, von denen derzeit bekannt ist, dass sie sich regelmäßig der Erdumlaufbahn nähern. Zusätzlich zu den vier oben genannten, die Asteroid Toutatis wurde kurz von den Chinesen besucht Chang´e 2 Mondsonde, die 2012 mehrere Bilder davon machte.
Unvorhersehbare Kollisionseffekte
Bevor DART mit einer unglaublichen Geschwindigkeit von 13.680 mph (22.015 km/h) auf die Oberfläche von Dimorphos aufprallt, wird das Raumschiff Bilder des Asteroiden übertragen, die von seiner DRACO-Kamera mit einer Rate von einem pro Sekunde aufgenommen wurden. Zuerst sieht die Kamera beide Asteroiden, fokussiert dann auf Dimorphos und führt DART darauf zu. Während DART auf den kleineren Weltraumfelsen zurast, werden die Ansichten immer detaillierter, bis die Übertragung abrupt stoppt – im Moment der Kollision.
Ein in Italien gebauter CubeSat namens LICIACubedas als Passagier auf DART reiste, aber 11 Tage vor dem Aufprall freigelassen wurde, wird den Absturz aus einer sicheren Entfernung von 600 Meilen (1.000 km) beobachten und dann auf die frisch vernarbte Oberfläche zoomen, um den Aufprall im Detail zu untersuchen.
Da Wissenschaftler so wenig über Dimorphos wissen, haben sie keine Ahnung, wie der Felsen auf den Angriff von DART reagieren wird. Wird der Asteroid so weich wie Bennu sein und DART wie ein Sumpf verschlingen, oder wird es ein solides Stück Fels sein, das den van-großen DART vollständig platt macht? Asteroiden sind so klein und ihre Schwere so schwach, dass sogar das Sehen des Felsens von oben nicht hilft, den Aufpralleffekt vorherzusagen.
„Bilder können täuschen, es sei denn, Sie berühren sie [the asteroid]Sie wissen es nicht“, plante Patrick Michel, der leitende Forscher der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Ihr Auftragdas Dimorphos und Didymos im Jahr 2027 besuchen wird, um die Untersuchung der Folgen des Aufpralls abzuschließen, sagte in einer ESA-Pressekonferenz am 15. September.
„Der Grund ist, dass Sie sich in einer Umgebung mit sehr sehr geringer Schwerkraft befinden“, fügte Michel hinzu, ein Planetenwissenschaftler an der Universität Côte d’Azur in Frankreich. „Und die Reaktion der Oberfläche ist manchmal völlig kontraintuitiv, weil unsere Intuition darauf basiert, was wir auf der Erde erleben.“
Woraus besteht Dimorphos?
Basierend darauf, wie Didymos, der größere der beiden Felsen, Licht reflektiert, glauben Astronomen, dass der Asteroid hauptsächlich aus silikatreichen Felsen besteht, im Gegensatz zu Bennu, der aus einem weniger dichten kohlenstoffreichen Material besteht.
Wenn Dimorphos aus dem gleichen Material besteht wie sein größerer Kumpel und die Annahmen richtig sind, dann wird die Kollision mit DART weniger chaotisch und möglicherweise weniger effizient bei der Veränderung der Umlaufbahn von Dimorphos sein, als es der Fall wäre, wenn der Asteroid weicher wäre, sagte Daly. Um es sicher zu wissen, müssen wir jedoch auf die Daten von LICIACube warten.
Der Cubesat wird auch einen Vorbeiflug an Dimorphos machen und den gesamten Asteroiden betrachten, damit Wissenschaftler seine Form rekonstruieren können. Es wird jedoch Wochen bis Monate dauern, alle Daten herunterzuladen und die Geheimnisse von Dimorphos zu lüften.
Wie entstehen binäre Asteroiden?
Da das Didymos-Dimorphos-Duo der erste binäre Asteroid ist, der im Detail untersucht wird, hoffen die Wissenschaftler, etwas darüber zu erfahren, wie sich diese Weltraum-Gesteins-Paare bilden, sagte Daly. Schätzungen zufolge könnten etwa 16 % der erdnahen Asteroiden, die breiter als 200 m sind, Doppelsterne sein. Sogar Asteroiden-Drillinge sind bekannt. Einigen Theorien zufolge könnten sich solche Asteroidenfamilien bilden, wenn sich ein größerer Stein sehr schnell zu drehen beginnt und dabei einen Teil seines Materials abwirft, sagte Daly. Andere Theorien legen nahe, dass die Binärdateien und Tripletts bei Kollisionen erzeugt werden können.
„Und eines der Dinge, die wir mit der DART-Mission tun können, ist zu sehen, wie Didymos auf Bildern aussieht und wie Dimorphos auf Bildern aussieht“, sagte Daly. „Und wenn sie ähnlich aussehen – wenn ihre Helligkeit sehr ähnlich ist, wenn sie ähnliche Arten von Morphologien haben – würde das darauf hindeuten, dass sich Didymos und Dimorphos vielleicht irgendwie getrennt haben. Wenn sich herausstellt, dass wir uns Didymos ansehen und es eher so aussieht Bennu, aber Dimorphos sieht aus wie ein einzelner Stein im Weltraum, dann macht dieser Teilungsansatz vielleicht keinen Sinn.“
Asteroiden sind voller Überraschungen, und einen zu sehen bedeutet nicht, dass wir das Verhalten aller anderen vorhersagen können. Aber so viel wie möglich über Didymos und Dimorphos zu lernen, wird den Wissenschaftlern helfen, bessere Vermutungen über andere Asteroiden anzustellen, sagte Daly. Und je mehr wir wissen, desto größer sind unsere Chancen, alles richtig zu machen, wenn ein gefährlicher Weltraumfelsen die Erde ins Visier nimmt.
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