S využitím nejsilnějších světových teleskopů se týmu, který stojí za misí DART, podařilo minulý měsíc dokončit šest nocí trvající pozorovací kampaň, která měla definitivně potvrdit dřívější výpočty oběžné dráhy dvojplanetky Dimorphos, která se stane cílem sondy DART. Tato planetka obíhá kolem větší planetky Didymos a vědci tak potřebovali mít jistotu, kde se bude menší těleso nacházet v době kolize. DART totiž bude historicky prvním praktickým pokusem o změnu rychlosti a tedy i dráhy pohybu planetky v kosmickém prostoru. Taková metoda by totiž mohla být neskutečně užitečná, pokud by vyvstala potřeba řešit otázky planetární obrany.

„Měření, která tým učinil na začátku roku 2021 byla nezbytná k tomu, abychom se ujistili, že DART dorazí na správné místo ve správný čas, aby narazil do Dimorphosu,“ říká Andy Rivkin, jeden z vedoucích vědeckého týmu z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) v marylandském Laurelu a dodává: „Potvrzení těchto měření novými pozorováními ukazuje, že nepotřebujeme provádět žádné změny kursu a už teď míříme přesně na cíl.“ Ovšem přesné pochopení dynamiky oběžné dráhy Dimorphosu není důležité jen pro zajištění kolize sondy DART. Pokud totiž DART uspěje a změní dráhu Dimorphosu, pak se tento měsíček posune blíže k většímu Didymosu a zkrátí se jeho oběžná doba. Měření těchto změn je svým způsobem jednoduché, ovšem vědci musí mít jistotu, že oběžnou dráhu neovlivní nic jiného než kolize s DART. Je potřeba zohlednit i velmi slabé síly (jako je třeba vyzařování ze strany planetky ohřáté Sluncem), které mohou pozměnit oběžnou dráhu.

Statický snímek pořízený v noci 7. července 2022 pomocí Lowell Discovery Telescope poblíž Flagstaffu v Arizoně. V červeném kolečku je dvojplanetka Didymos. K dispozici je i přibližně 900× zrychlená sekvence snímků, která ukazuje pohyb planetky vůči nehybnému hvězdnému pozadí. K jejímu přehrání klikněte sem – pozor, animovaný gif má přes 40 MB.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

„Podstata experimentu před a po kolizi vyžaduje rozsáhlé znalosti systému dvojplanetky, než s ním cokoliv provedeme,“ říká Nick Moskovitz, astronom z Lowellovy observatoře v arizonském Flagstaffu, který byl jedním z vedoucím pozorovací kampaně a dodává: „Nechceme si v poslední minutě říct – Počkat, je tu ještě něco, na co jsme nepomysleli, nebo nějaký jev, který jsme nevzali do úvahy. Chceme mít jistotu, že jakákoliv změna, kterou zaznamenáme, bude způsobena tím, co udělala sonda DART.“ Ke kolizi má dojít v noci na 26. září v 1:45 SELČ. Právě koncem září a začátkem října se Didymos s Dimorphosem za poslední roky nejvíce přiblíží k Zemi – jen na 10,8 milionu kilometrů.

Od března 2021 byla dvojplanetka pro pro pozorování většinou pozemských teleskopů až moc daleko. Ovšem začátkem července tým sondy DART zapojil do pozorovací kampaně dva těžké kalibry z Arizony a Chile – Lowell Discovery Telescope na Lowellově observatoři, Magellanův teleskop na observatoři Las Campanas a teleskop SOAR (Southern Astrophysical Research) – které měly za úkol sledovat změny jasu dvojplanetky. Tyto změny nastávají, když jedna planetka přechází z našeho pohledu před druhou. Jedna planetka tak blokuje část světla, které ta druhá vyzařuje.

Systém Didymos – Dimorphos
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

„V téhle části roku nebylo takové pozorování jednoduché,“ vzpomíná Moskovitz. Na severní polokouli jsou noci krátké a v Arizoně je monzunové období. Na jižní polokouli zase hrozí sněhové bouře. Pro zajímavost prakticky hned po skončení této pozorovací kampaně zasáhla Chile sněhová bouře, která si vyžádala evakuaci hory, kde se nachází právě použitý teleskop SOAR. Ten pak musel být na deset dní vypnutý.

„Požádali jsme o šest a půl nocí pozorovacího času, protože jsme čekali, že polovinu z této doby ztratíme kvůli počasí. Ale nakonec jsme přišli jen o jedinou noc. Měli jsme doopravdy velké štěstí,“ doplňuje Moskovitz.

Po fázi pozorování přišla etapa analýz a rozborů dat. Z naměřených údajů se podařilo určit celkem 11 přesných časů změn jasu Didymosu. Rozborem těchto změn mohou vědci velmi přesně určit, jak dlouhou dobu potřebuje Dimorphos k oběhu kolem větší planetky. Z toho už se dá vypočítat, kde se bude Dimorphos nacházet v konkrétním okamžiku kolize sondy DART. Všechny potěšilo, když se ukázalo, že výsledky aktuálních měření byly v souladu s dřívějšími výpočty. „Máme opravdu vysokou úroveň jistoty, že je systém této planetky dobře prozkoumán a jsme připraveni začít studovat, co se stane po nárazu,“ doplnil Moskovitz.

Vizualizace mise DART krátce před kolizí.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Pozorovací kampaň jednak umožnila expertům potvrdit přesnou dobu oběhu cílové planetky i určit její pozici v době kolize, ale naměřená data také pomohou odborníkům zpřesnit proces, který využijí pro určení, zda a případně jak moc kolize sondy DART změnila dráhu Dimorphosu. Na říjen tým plánuje další pozorování pozemskými teleskopy. Budou se opět sledovat změny jasu systému a z nich se vypočítá nová oběžná dráha Dimorphosu. Očekává se, že jeho oběžná doba bude zkrácena o několik minut. Tato pozorování také pomohou zpřesnit teorie vědců z celého světa, kteří předložili své představy o dynamice dráhy Dimorphosu a rotaci obou planetek. Skutečná data určí, které teorie odpovídají realitě a které nikoliv.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/dart-zoom_bkg-nologos1.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/didymos-highlighted.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/65803_didymos_model.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/65803_didymos_model.png