惑星防衛：DARTの衝突で小惑星の軌道と形状の両方が変化

過去500億年の間に、少なくともXNUMXつのエピソードがあった。大量絶滅既存の種の65分のXNUMX以上が絶滅したとき、地球上の生命体の数は減少しました。最後のこのような大規模な生命の絶滅は、約XNUMX万年前の白亜紀の小惑星の衝突によって起こりました。その結果、地球上から恐竜が絶滅した。当社.

小惑星や彗星などの地球近傍天体 (NEO)、つまり地球の近くを通過する天体オービット潜在的に危険です。惑星防衛 NEO からの影響の脅威を検出し、軽減することです。小惑星を地球から遠ざけるのは、これを行う 1 つの方法です。

Double Asteroid Redirection Test (DART) は、小惑星の動きを変えることに特化した史上初のミッションでした。スペース運動的な衝撃を通じて。それは、速度と軌道を調整するために小惑星に衝突する、キネティックインパクター技術のデモンストレーションでした。

DART のターゲットは、より大きな小惑星ディディモスとより小さな小惑星ディモルフォスで構成される連星小惑星系でした。より大きな小惑星。最初の候補としては適当でした惑星防衛ただし、地球に衝突する経路上にはなく、実際の脅威はありません。

DART 探査機は 26 年 2022 月 XNUMX 日に小惑星ディモルフォスに衝突しました。これは、運動衝突装置が地球との衝突コースにある危険な小惑星をそらして遠ざける可能性があることを示しました。

19 年 2024 月 XNUMX 日に発表された研究では、その影響により両方の状況が変化したと報告されています。オービットそしてディモルフォスの形。軌道は円形ではなくなり、公転周期は33分15秒短くなります。比較的対称的な「扁平回転楕円体」から、長方形のスイカのような「三軸楕円体」へと形が変化しました。

研究チームは、小惑星への衝突による後遺症を推定するために、コンピューターモデルで 3 つのデータソースを使用しました。

DART 宇宙船によって捕捉された画像: 探査機が小惑星に接近し、DART 宇宙船によって地球に送り返されたときに捕捉された画像。 NASAの深宇宙ネットワーク (DSN)。これらの画像は、ディディモスとディモルフォの間のギャップを拡大して測定すると同時に、衝突直前の両方の小惑星の寸法も測定しました。
レーダー観測：DSN のゴールドストーン太陽系レーダーが反射ラジオ衝突後のディディモスに対するディモルフォスの位置と速度を正確に測定するために、両方の小惑星から波を発射します。
3 番目のデータ源は、両方の小惑星の「光度曲線」、つまり小惑星の表面から反射する太陽光が時間の経過とともにどのように変化するかを測定する世界中の地上望遠鏡によって提供されました。衝突前後の光度曲線を比較することで、研究者らはDARTがディモルフォスの動きをどのように変化させたかを知ることができた。

ディモルフォスは軌道を周回する際、定期的にディディモスの前を通過し、その後を通過します。こうしたいわゆる「相互事象」では、一方の小惑星が他方の小惑星に影を落としたり、地球からの視界を遮ったりすることがあります。いずれの場合も、一時的な減光、つまり光度曲線の低下が望遠鏡によって記録されます。

研究チームは、この一連の光度曲線の正確な低下のタイミングを利用して軌道の形状を推定し、小惑星の形状を解明しました。研究チームは、ディモルフォスの軌道がわずかに伸びているか、偏心していることを発見した。

研究者らはまた、ディモルフォスの公転周期がどのように進化したかも計算した。衝突直後、DART は 32 つの小惑星間の平均距離を短縮し、ディモルフォスの公転周期を 42 分 11 秒短縮し、22 時間 37 分 XNUMX 秒に短縮しました。その後数週間にわたって、ディモルフォスがより多くの岩石物質を失ったため、小惑星の公転周期は短縮し続けた。スペース、最終的には 11 周回あたり 22 時間 3 分 33 秒で安定します。これは衝突前よりも 15 分 XNUMX 秒短縮されました。

ディモルフォスは現在、ディディモスからの平均軌道距離が約 3,780 フィート (1,152 メートル) で、衝突前よりも約 120 フィート (37 メートル) 近づいています。

ESAの次期ヘラ計画（2024年打ち上げ予定）では、連星小惑星系に赴き、詳細な調査を実施し、DARTがディモルフォスをどのように再形成したかを確認する予定だ。

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