משימת DART של נאס״א הסיטה אסטרואיד – אך שחררה נחיל של סלעים חלליים

אסטרונומים מאוניברסיטת מרילנד גילו כי פרץ בלתי צפוי של שברי סלעים ששוחררו במהלך משימת DART נשא עמו פי שלושה יותר תנופה מאשר החללית עצמה – תגלית המספקת תובנות חדשות וחשובות לשיפור אסטרטגיות הגנה פלנטרית בעתיד

כאשר החללית DART של נאס״א פגעה באסטרואיד הקטן דימורפוס בספטמבר 2022, היא אמנם הצליחה להסיט אותו ממסלול, אך היא גם שחררה כמות גדולה של סלעים. שברים אלה קיבלו תנופה רבה – יותר מפי שלושה מזו של החללית עצמה.

הצוות, בהובלת אוניברסיטת מרילנד, מצא כי אף שהמשימה איששה את יעילותן של פגיעות קינטיות להסטת אסטרואידים ממסלולם, שברי הסלעים שנפלטו יצרו כוחות בכיוונים בלתי צפויים – תופעה שעלולה להקשות על תכנון משימות הסטה עתידיות. ממצאיהם, שפורסמו בכתב העת Planetary Science Journal, מצביעים על כך שהסטת אסטרואיד היא תהליך מסובך בהרבה מכפי שסברו עד כה.

“הצלחנו להסיט אסטרואיד ממסלולו,” אמר ד״ר טוני פרנהם, מחבר המאמר הראשי וחוקר במחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת מרילנד. “המחקר שלנו מראה כי בעוד שהפגיעה הישירה של DART גרמה לשינוי במסלול, הסלעים שנפלטו קיבלו דחיפה נוספת כמעט באותו סדר גודל. גורם זה משנה את הפיזיקה שיש להביא בחשבון כשמתכננים משימות מסוג זה.”

מעקב אחרי סלעים במהירות גבוהה ובתבניות לא שגרתיות

באמצעות נתונים מלוויין איטלקי קטן בשם LICIACube שתיעד את תוצאות הפגיעה, עקבו האסטרונומים אחרי 104 סלעים בגודל של 0.2 עד 3.6 מטרים, שנעו במהירויות של עד 52 מטר לשנייה (116 קמ״ש). מהתמונות שהתקבלו חישבו את מיקומם ומהירותם של השברים בתלת־ממד.

“הסלעים לא פוזרו באקראי,” אמר פרנהם. “הם התרכזו בשתי קבוצות מובהקות, מה שמעיד שגורם בלתי ידוע פעל כאן.”

מקור השברים: פאנלים סולאריים נגד סלעים גדולים

כ־70% מהסלעים שנצפו יצרו צביר אחד שנע דרומה בזוויות נמוכות ובמהירות גבוהה. החוקרים סבורים כי שברים אלה נבעו מהתנגשות לוחות השמש של DART בשני סלעים גדולים Atabaque וBodhran –  לפני גוף החללית.

“הלוחות הסולאריים של DART כנראה פגעו בשני סלעים גדולים על פני השטח,” הסבירה פרופ’ ג’סיקה סאנשיין, מחברת שותפה במאמר ופרופסורית לאסטרונומיה וגיאולוגיה באוניברסיטת מרילנד. “הראיות מצביעות על כך שצביר השברים הדרומי כנראה נוצר מהתפרקותו של הסלע Atabaque בקוטר 3.3 מטרים.”

השוואה בין משימות – ההבדלים בסוגי המשטחים

פרופ’ סאנשיין, שהייתה גם חוקרת ראשית בפרויקט Deep Impact של נאס״א, השוותה בין משימת DART ו-Deep Impact: : "Deep Impact  פגעה בפני שטח שהורכב מחלקיקים אחידים וקטנים מאוד, ולכן השברים היו חלקים יחסית. לעומת זאת, DART פגעה בשטח סלעי ולא חלק – וזה גרם לפיזור כאוטי וסיבי. השוואה זו עוזרת לנו להבין כיצד גופים שמימיים מגיבים שונה לפגיעות – קריטי למשימות הגנה פלנטרית.”

שינויי מסלול ותכנון עתידי

התנופה מהשברים שנפלטו הייתה ברובה ניצבת למסלול הפגיעה שלDART , כלומר ייתכן שהיא שינתה את מישור מסלולו של דימורפוס עד כדי מעלה אחת, ואף גרמה לו להתחיל להתגלגל בחלל. הבנה של אפקט זה תהיה מרכזית למשימת HERA של סוכנות החלל האירופית, שתגיע לדימורפוס ב-2026.

 "LICIACube  נתנה לנו מבט נוסף על האירוע, מעבר למה שניתן היה ללמוד מתצפיות קרקעיות בלבד,” אמר פרנהם. " HERA תעשה אותו דבר – תיתן לנו אישוש או הפרכה לחיזויים שלנו.”

החוקרים מדגישים כי נתוני LICIACube גילו מידע שלא היה ניתן לגילוי מכדור הארץ – כולל נתונים על סלעים שמהווים גורם משמעותי בתכנון משימות הסטה עתידיות.

"הדיוקים האלו נעשו חשובים מאוד במקרה שאסטרואיד היה מתקרב לכדור הארץ והיינו צריכים להזיז אותו בכדי למנוע התנגשות,” סיכמה סאנשיין. “זה כמו משחק ביליארד קוסמי. אם לא ניקח את כל הגורמים בחשבון – אולי נפספס את החור.”

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• הרכב הירחי החדש של נאס"א יחפש קרח, ימדוד מינרלים, ויחשוף מה מסתתר מתחת לפני השטח
• כשקולנוע ומציאות מתחברים במשימת הדיפת אסטרואיד: שוגרה החללית DART
• נאס"א מאשרת כי פגיעת DART שינתה משמעותית את מסלול האסטרואיד
• החללית DART התרסקה על אסטרואיד לבחון אפשרות הסטת אסטרואידים המאיימים על כדה"א
• התנגשות בחלל העמוק