12. října 2022
V úterý 11. října od 20:00 SELČ pořádala NASA tiskovou konferenci k misi DART (Double Asteroid Redirection Test), která 27. září 2022 úspěšně zasáhla planetku Dimorphos a otestovala tak jednu z metod planetární obrany. Cílem mise bylo zjistit, jak jsme tímto způsobem schopni ovlivnit dráhu planetky (zde oběžnou rychlost malého měsíce kolem planetky) a také o kolik přesně dokáže takový impaktor ovlivnil parametry této dráhy. Během tiskové konference byly zveřejněny první předběžné výsledky tohoto testu. Výsledná změna oběžné dráhy je mnohem vyšší, než se očekávalo. Zdá se, že kinetické impaktory jsou cestou, jak vychylovat oběžné dráhy planetek. V názvu článku zmíněný Bruce Willis, který musel ve filmu Armageddon hrdinně zemřít, aby dostal nálož do nitra planetky, tak nakonec bude moci trávit spokojený důchod na Zemi.
Mise DART měla ověřit, zda prostým kinetickým nárazem jsme v této chvíli schopni nějak ovlivnit dráhu cílového tělesa. Ačkoliv existovaly matematické modely, které vypočítávaly, jak velké změny jsme schopni s daným impaktorem dosáhnout, výsledky těchto simulací byly dost rozdílné. Konkrétně v případě soustavy planetky Didymos s měsíčkem Dimorphos se počítalo se změnou oběžné dráhy měsíčku od několika desítek sekund (cílem bylo dosáhnout změny alespoň 73 sekund) po několik desítek minut. Proč takový rozsah? Velkou neznámou ve výpočtech totiž zůstávalo samotné těleso, jeho struktura a fyzikální vlastnosti.
Ostatně naše představy o planetkách se v posledním desetiletí dost změnily. Představa pevného kusu hmoty (jakéhokoli složení) se ukázala jako vzácnější. Naopak nyní zblízka známe více planetek, které jsou spíše hromadou gravitačně svázaných úlomků různých spíše menších rozměrů, které u sebe drží jen gravitace celého výsledného objektu. Důsledky dopadu impaktoru na takto rozdílná tělesa pak do celé věci vnáší mnoho neznámých. Ideální je proto výpočty ověřit přímo v terénu. A my už nyní známe výsledky vůbec prvního takového cíleného testu – mise sondy DART.
Na snímku z Hubbleova kosmického dalekohledu NASA z 8. října 2022 (285 hodin poté, co do planetky 27. září záměrně narazila sonda DART) jsou vidět trosky, které byly vyvrženy z povrchu Dimorphosu. Tvar tohoto ohonu se v průběhu času měnil. Vědci pokračují ve studiu tohoto materiálu a jeho pohybu v prostoru, aby lépe porozuměli samotné planetce.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Jak už bylo řečeno, původně se očekávalo, že rozsah výsledné změny oběžné dráhy malého měsíčku bude značně nejistý. Průměrně však výpočty počítaly se změnou oběžné doby měsíčku kolem 10 minut. Oběžná doba Dimorphosu kolem Didymu byla 11 hodin a 55 minut. Náraz sondy DART tuto hodnotu dost snížil. Dle pozorování ze Země se nová oběžná dráha měsíčku změnila na 11 hodin a 23 minut! To znamená, že dopad sondy DART změnil oběžnou periodu o celých 32 minut – tedy třikrát tolik, než se původně očekávalo!
„Tento výsledek je jedním z důležitých kroků k pochopení plného účinku srážky sondy DART s cílovým tělesem,“ uvedla Lori Glaze, ředitelka oddělení planetárních věd NASA v ústředí NASA ve Washingtonu. „Vzhledem k tomu, že každý den přicházejí nová data, budou astronomové schopni lépe posoudit, zda a jak by mise jako DART mohla být v budoucnu využita k ochraně Země před srážkou s planetkou, pokud někdy nějakou objevíme a zamíří k nám.“
Tento snímek pořízený teleskopem SOAR v Chile, který provozuje laboratoř NOIRLab NSF, ukazuje boční pohled na deformované výrony materiálu z povrchu Dimorphosu – snímek byl zachycený dva dny poté, co do planetky záměrně narazila sonda DART. Vpravo materiál vytváří více než 6 000 km dlouhý chvost podobný kometě, do jehož tvaru jej tlačí tlak slunečního záření.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Výzkumný tým stále získává data pomocí pozemních observatoří po celém světě – a také pomocí radarových zařízení v Goldstone v Kalifornii a observatoři Green Bank Národní vědecké nadace v Západní Virginii. Měření periody aktualizují častými pozorováními, aby zpřesnili výsledky měření. Pozornost se nyní soustředí na zjištění účinnosti přenosu momentu hybnosti při srážce DARTu s cílovým tělesem. Srážka proběhla při rychlosti zhruba 22 530 kilometrů za hodinu. Analyzují se také pásy trosek, které jako ohon nyní vystupují z měsíčku, který nyní na snímcích z teleskopů vypadá spíše jako kometa. Trosky byly vymrštěny do kosmického prostoru po srážce a dnes je na snímcích z pozemských teleskopů viditelný ohon o délce přes 10 000 kilometrů.
K lepšímu pochopení všech dopadů tohoto nárazu na samotné těleso je potřeba lépe poznat fyzikální a chemické vlastnosti tohoto tělesa. Zde bude výzkum probíhat ještě dlouho a jistě k němu výrazně přispěje chystaná evropská mise sondy Hera, která tuto soustavu planetek navštíví. Ta má odstartovat v roce 2024 a k cíli dorazit v roce 2026. „DART nám poskytl fascinující údaje jak o vlastnostech planetek, tak o účinnosti kinetického impaktoru jako technologie planetární obrany,“ uvedla Nancy Chabot, vedoucí koordinace DART z Laboratoře aplikované fyziky (APL) v Laurelu ve státě Maryland. „Tým DART pokračuje v práci na tomto bohatém souboru dat, aby plně porozuměl tomuto prvnímu testu planetární obrany v oblasti vychylování dráhy planetek.“
Pro tuto analýzu budou astronomové pokračovat ve studiu snímků Dimorphosu z doby konečného přiblížení sondy DART a z CubeSatu Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids (LICIACube), který poskytla Italská kosmická agentura, aby mohli přibližně určit hmotnost a tvar planetky. Zhruba za čtyři roky se plánuje také zmíněný projekt Hera.
Tento snímek ze sondy LICIACube ukazuje proudy trosek, které vylétají z planetky Dimorphos krátce po nárazu. Každý obdélník představuje jinou úroveň kontrastu, aby byla lépe vidět jemná struktura v chvostech tohoto materiálu. Studiem těchto proudů materiálu se budeme moci dozvědět více o asteroidu a procesu dopadu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Na konferenci také zaznělo, že je to jen první test, který měl ověřit jednu z řady metod planetární obrany. Vůbec poprvé lidstvo zcela cíleně a za tímto účelem změnilo trajektorii přírodního kosmického tělesa, nicméně je zde řada problémů, které bude ještě třeba zodpovědět. Například, zda podobný způsob bude funkční i pro případná tělesa kompaktní, složená z kompaktního velkého kusu hmoty. Nebo to, zda dokážeme případnou problémovou planetku detekovat včas a zda budeme mít dostatek času vypočítat trajektorii, připravit impaktor a doletět k cíli. Ostatně i samotný zásah tělesa na vzdálenost 11 milionů kilometrů při vysoké vzájemné rychlosti byl součástí tohoto testu.
Výsledky mise DART jsou každopádně lepší, než byly odhady. Ačkoli by se dalo říct, že pokud výsledek testu neodpovídá výpočtům modelací, je to spíše naopak. Kvůli nedostatečné znalosti fyzikálních vlastností cílového tělesa to o moc lépe vypočítat nešlo. Zkouška v reálných podmínkách tak poskytla velmi cenná data, se kterými nyní vědci budou dále pracovat. Do budoucna pak vznikl příslib, že lidstvo disponuje jednou možnou technikou, jak odvrátit hrozbu dopadu případné nebezpečné planetky, která kříží dráhu naší planety. Je to však jen první krůček na ještě velmi dlouhé cestě. Dále budou třeba celá řada dalších testů, pozorování a výpočtů.
Zdroje informací:
https://en.wikipedia.org/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/…/image/3-1_noirlab_soartelescope_28sep.jpg?itok=KHkF6Q-Y
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/3.2_dart_compass_draft2.png
https://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/5-1_licia_for_tom.jpg?itok=WsV0Coe8
Rubrika 
Štítky: 
Nahrávání ...
Bruce Willis by tak či onak nepomohol. Keď sa tento film stal populárnym a spolužiačky na strednej vzdychali dojatím nad romantickou linkou, ja som si trieskala hlavu o stenu, ako niekto mohol taký nezmysel natočiť. Čo sa realistickosti kozmonautiky týka, je to jeden z najhorších filmov vôbec.
Inak vďaka za článok.
No ale já jsem tvůrcům tohoto filmu velmi vděčný! Chci všem kritikům filmu Armageddon ( mezi které se ale počítám i sám!! ) připomenout, že v roce,kdy se točil nikdo, ale vůbec nikdo nevěděl jak vlastně taková planetka , nebo kometa vlastně vypadá. Teprve v roce, kdy se film natáčel přistála na planetce Eros sonda NEAR i když vlastně nebyla pro to vůbec konstruovaná. Bohužel ale nebyla vybavená pro průzkum na povrchu těchto těles, jen prostě někoho napadlo , že by se o to měli pokusit.Sonda přistání přežila a poslala měření chemického složení povrchu.
Ale natáčení filmu probíhalo a jelikož NEAR žádné fotky z povrchu neposlal, nebylo co ve filmu měnit.
A tak hrdinové jezdili po kometě, která jak dnes víme , takhle jistě nevypadá.
Nicméně, já chci vypíchnout jinou věc.
Před Armageddonem přišli lidé, kteří zkoumali meziplanetární hmotu za kongresmany s žádostí o peníze.
A kongresmani se ptali proč. Proč by měli dávat miliony dolarů na něco, co si jen tak poletuje mezi hvězdami…
Ale po filmu se naopak ptali kongresmanů- Viděli jste Armageddon??? A kongresmani se pak už jen ptali: Kolik chcete???
Myslím, že VŠECHNY sondy, které zkoumaly komety a asteroidy jsou epilog filmu Armaggedonu. Ať už plácal jakékoli blbosti , přitáhl pozornost a tím také peníze na výzkum Meziplanetární hmoty.
Pokud by to bylo ne mne, já bych každému herci i režisérovi Michaelu Bayovi věnoval nějakou jasnou planetku, aby se na ně dlouho vzpomínalo. Zasloužili se o Astronomii!!!
Já mám radši Drtivý dopad natočený ve stejném roce. Byl trochu realističtější (OK, ne o moc) a méně ujetý, i když samozřejmě dramatický závěr s hrdinským obětováním nemohl chybět. Ale co naplat, všichni si pamatují Armagedon, protože Bruse Willis (kterého mám jinak rád), romantika, spousta akce a tak. Nicméně kdyby Armagedon nenatočili, dalo by se před kongresmany argumentovat tím druhým filmem. V každém případě za současný rozmach průzkumu malých těles Sluneční soustavy vděčíme Hollywoodským filmařům.
To, ako tá planétka vypadala, mi na tom filme vadilo relatívne najmenej.
Tá príhoda s kongresmanmi je smutná, na druhej strane sa ale čudujem, prečo na základe rovnakej logiky rázne nezoškrtali rozpočet NASA na výcvik astronautov. Veď film ich naučil, že stačí hocijakého tupca bez výcviku navliecť do skafandra a vykoná EVA s oveľa lepším výsledkom než nejaká trápna montáž na povrchu kozmickej stanice…
Tak trochu nefér robiť si teraz srandu z Brusa Willisa – „..Šesťdesiatsedemročný herec, známy najmä z filmu Smrtonosná pasca, má afáziu…“
Nemyslím si, že si pan Houška dělal legraci z Bruce Willise – šlo jen o to, že asteroid stačí relativně jednoduše popostrčit nárazem a není nutné jej rozmetat na kousky. Samozřejmě ve vztahu k jeho nemoci působí věta „nakonec bude moci trávit spokojený důchod na Zemi“ docela nepatřičně, ale autor na Kosmonautixu nemusí být nutně zběhlý i v tématice zdravotních obtíží herců, nebo si to nemusel uvědomit.
Takže se perioda oběhu Dimorphos zvýšila překvapivě více a vidíme ohon z trosek, tedy různě velkých zrnek materiálu neurčeného složení.
Podle obrázku Animation of DART’s trajectory nalezeného https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Animation_of_DART_trajectory_around_Sun.gif
sonda DART soustavu D+D doběhla, Dimorphos-u plánovaně snížila oběžnou rychlost kolem většího Didymos. Takže klesl na nižší oběžnou dráhu kolem Didymos-u a tím se urychlil, smenšila se v součtu jeho oběžná doba.
Je to správná úvaha?
Protože DART dobíhala soustavu D+D na její oběžně dráze, po nárazu předala jejich společnému těžišti energii, která jej urychlila na dráze ve Sluneční soustavě.
Je to správná úvaha?
Zrnka materiálu tvořící ohon se u komet vzdalují díky tlaku slunečního větru směrem od slunce.
Jaký směr má ohon u soustavy D+D? Ve směru (před sebou) nebo proti směru (za sebou) oběžné dráhy ve sluneční soustavě? Nebo jiný směr?
„Chceš-li letět rychleji, přibrzdi.“ Ano, takhle orbitální mechanika funguje. V bodě oběžné dráhy, kde DART do Dimorphosu (nebo Dimorphu?) narazila, bude jeho oběžná rychlost nižší, ale v průměru bude mít jak oběžnou rychlost tak frekvenci oběhu vyšší.
Druhá úvaha také vypadá správně. Změní se oběžná dráha celé soustavy. Ale vzhledem k tomu, že Didymos je dost velký, bude to těžké byť jen změřit. Jen primárním urychlovačem nebyla hybnost sondy, ale hybnost hmoty z Dimorphosu vyvržené, která zafungovala jako výtok z raketového motoru.
Soustava D+D nemá až tak velkou excentricitu jako komety, aby ohon šel proti nebo ve směru letu kolem Slunce. Měl by jít bokem.
Tady ale došlo k nárazu, vyvržený materiál (uvolněný z gravitační vazby) se dostal do pohybu jiným způsobem.
Ano, nejlehčích zrnek hmoty se zřejmě zmocnil sluneční vítr.
Důležité je, jak se teď pohybují těžší kusy s větší setrvačností.
Jestli se ty těžší kusy vyvrhly jen kolem místa srážky v kuželovitém tvaru, nebo jestlí otřesy v Dimorphos doběhly dál a odpoutaly materiál od jeho povrchu i jinde.
Možná to Hubble vzdáleně ukazuje, v orientaci |N|E ale tápu; N jako osa roviny oběžné dráhy Země a E jako směr ke Slunci?
Na tohle budou moct odpovědět možná další snímky z LICIACube. Možná i nějaké úlomky zůstaly na oběžné dráze kolem Didymosu. Ty by si pak mohla prohlédnout Hera.
Ohledně prachu to taky není úplně odlišné od komety. Náraz vyprodukoval vekké množství tepla, které bude v kosmickém prostoru vyzařovat pomalu a pomůže s postupným odpařováním některých složek astoroidu a jeho úlomků.
Docela bych rád viděl počítačovou modelaci uspořádání trosek po delší době od nárazu. Představuji si, že mimo uniklý a mimo posbíraný materiál se z jeho části kolem Didymos vytvoří prstenec.
Úniková rychlost nejen z Dimorphosu, ale i z celé soustavy Didymosu je velmi malá, takže pokud něco uniklo z povrchu, tak to velmi pravděpodobně unikne zcela. Materiál, který zůstane v gravitačním vlivu Didymosu bude značně rozptýlen (vyvržen různou rychlostí a různým směrem) a bude pod tlakem slunečního záření i pod gravitačními vlivy např. Jupiteru, takže nakonec buď spadne na jedno z těles, nebo ze soustavy unikne. Vytvoření stabilního prstence je dost oříšek i pro giganty typu Saturn, u planetek to dle mého názoru „nehrozí“.
Když vidím na snímcích množství vyvrženého materiálu, tak si říkám, že máme možná štěstí, že mise Hera (jak se nyní jmenuje) poletí až za dva roky (snad). Pokud by byl dodržen původní plán a už obíhala kolem, tak by bylo celkem velké riziko, že bude zasažena vyvrženým materiálem a zničena.