شمارش معکوس تا برخورد فضاپیمای "دارت" به یک سیارک / ماجرای اصابت عمدی فضاپیمای ناسا به این سیارک چیست؟

ناسا سال گذشته اعلام کرد که قصد کوبیدن عمدی یک فضاپیما به یک سیارک را دارد و هدف از این کار آزمایش برنامه‌های دفاع از زمین در برابر اجرام فضایی بالقوه خطرناک است. اکنون تنها یک روز تا به وقوع پیوستن این برخورد باقی مانده است. فضاپیمای ناسا پس از طی مسافتی یک ساله، اکنون به همسایگی هدف خود یعنی سیارک "دیمورفوس" (Dimorphos) رسیده است که اندازه‌ای حدود ۱۷۰ متر دارد و هر ۱۱ ساعت و ۵۵ دقیقه یک بار به دور یک سیارک بسیار بزرگ‌تر به نام "دیدیموس" (Didymos) می‌چرخد.

کد خبر: ۶۹۶۴۰۸

تاریخ: ۰۳ مهر ۱۴۰۱ - ۲۲:۱۶

ناسا سال گذشته اعلام کرد که قصد کوبیدن عمدی یک فضاپیما به یک سیارک را دارد و هدف از این کار آزمایش برنامه‌های دفاع از زمین در برابر اجرام فضایی بالقوه خطرناک است. اکنون تنها یک روز تا به وقوع پیوستن این برخورد باقی مانده است.

یک برنامه فضایی مناسب باید بتواند از مردم زمین در برابر تهدیدات فضایی مانند سیارک‌های بزرگ محافظت کند و ناسا می‌خواهد با انجام یک چالش و تمرین برای نجات آخرالزمانی زمین در آینده، عمداً یک سفینه فضایی را به یک سیارک بکوبد.

انسان‌ها نمی‌خواهند مانند دایناسورها با برخورد یک سیارک بزرگ به زمین منقرض شوند، به همین دلیل ناسا قصد دارد مأموریتی را برای آزمایش روش‌های انحراف یک سیارک احتمالی به سمت زمین در صورت شناسایی در آینده انجام دهد.

این برنامه که "آزمایش جهت‌دهی مجدد دوبل سیارک"(DART) نامیده می‌شود در تاریخ سوم آذر سال ۱۴۰۰ سوار بر موشک فالکون ۹ شرکت اسپیس‌ایکس از پایگاه فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا به فضا پرتاب شد.

فضاپیمای ناسا پس از طی مسافتی یک ساله، اکنون به همسایگی هدف خود یعنی سیارک "دیمورفوس"(Dimorphos) رسیده است که اندازه‌ای حدود ۱۷۰ متر دارد و هر ۱۱ ساعت و ۵۵ دقیقه یک بار به دور یک سیارک بسیار بزرگ‌تر به نام "دیدیموس"(Didymos) می‌چرخد. این دو حدود ۹.۶ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارند و البته هیچ خطری از سوی آنها زمین را تهدید نمی‌کند. مأموریت ناسا شامل کوبیدن فضاپیمای دارت به سیارک "دیمورفوس" با سرعت باور نکردنی تقریباً ۶.۵ کیلومتر بر ثانیه است.

طبق آخرین بیانیه‌های ناسا، دارت قرار است در روز ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲(چهارم مهر ۱۴۰۱) در ساعت ۱۹:۱۴ به وقت منطقه زمانی شرقی(۰۲:۴۴ بامداد سه‌شنبه به وقت تهران) به سیارک مورد نظر برخورد کند. این رویداد به صورت زنده از وب‌سایت ناسا پخش خواهد شد. این پخش زنده در ساعت ۱۸:۰۰ به وقت منطقه زمانی شرقی(۰۱:۳۰ بامداد سه‌شنبه به وقت تهران) آغاز می‌شود.

در ادامه نگاهی به مراحل انجام این ماموریت می‌اندازیم.

همراه کوچک دارت

دارت آزمایش علمی خود را تنها اجرا نمی‌کند. این فضاپیما حدود ۱۰ روز قبل در روز ۲۰ آبان یک ماهواره مکعبی کوچک یا تاسواره "LICACube" را که توسط آژانس فضایی ایتالیا ساخته شده است آزاد کرد. این تاسواره قرار است لحظه برخورد را در لحظه ثبت و به زمین ارسال کند. در سال ۲۰۲۴ یک فضاپیما تحت ماموریت هرا(Hera) که توسط آژانس فضایی اروپا برنامه‌ریزی شده، قرار است به نقشه‌برداری از سطح این سیارک و بررسی دهانه ایجاد شده در اثر برخورد بپردازد.

دارت قرار نیست سیارک مورد نظر را منفجر یا نابود کند بلکه قرار است تنها مدار آن‌ را مقداری تغییر دهد. فرآیندی که روزی ممکن است بتوان با استفاده از آن مسیر حرکت سیارک‌های خطرناکی که به سمت زمین می‌آیند را منحرف کرد. اصابت دادن یک فضاپیما به یک سیارک شاید ساده به نظر برسد اما به گفته‌ی ناسا برای رسیدن به هدف مورد نظر همه‌چیز از زاویه برخورد تا سرعت باید به دقت محاسبه و مهندسی شود. اگر سرعت فضاپیما بیش از اندازه باشد امکان نابودی سیارک وجود دارد.

۲۴ ساعت تا پرتاب

دارت در طول ۲۴ ساعت باقی مانده تا لحظه برخورد شروع به گرم کردن می‌کند و آخرین مانور خود را برای قرار گرفتن در مسیر سیارک دیدیموس انجام می‌دهد. ناسا در بیانیه‌ای توضیح داده است که پس از انجام مانور نهایی در تاریخ ۲۵ سپتامبر(سوم مهر)، فاصله دارت از سیارک هدف یعنی دیمورفوس حدود دو کیلومتر خواهد بود.

حدود چهار ساعت قبل از برخورد فضاپیمای دارت وارد "فاز نهایی" می‌شود. در این زمان دوربین دراکو(DRACO) باید روی سیارک دیدیموس قفل شود و به دنبال قمر دیمورفوس بگردد. ایوان اسمیت(Evan Smith) معاون سیستم‌های ماموریت دارت می‌گوید: در چهار ساعت باقی مانده ما در واقع دیدیموس را مورد هدف قرار می‌دهیم زیرا نمی‌توانیم دیمورفوس را ببینیم. در طول مرحله پایانی، کنترل‌کننده‌های پرواز دارت دیگر دستورات زمینی صادر نخواهند کرد و این فضاپیما باید با استفاده از سیستم ناوبری هوشمند خود به طور کامل هدف‌گیری انجام دهد.

در ساعت ۱۷:۳۰ روز دوشنبه به وقت منطقه زمانی شرقی(۰۱:۰۰ بامداد سه‌شنبه به وقت تهران) ناسا شروع به پخش تصاویری از دوربین دراکو خواهد کرد. این دوربین دو سیارک دیدیموس و دیمورفوس را از نگاه فضاپیمای دارت نشان می‌دهد که در حال نزدیک شدن و بزرگ‌تر شدن هستند. در لحظات پیش از برخورد این سیارک‌ها به شکل نقطه نوری در زمینه سیاه دیده می‌شوند. این تصاویر برای رسیدن به زمین کمی با تاخیر مواجه خواهند بود و به گفته‌ی ناسا پس از برخورد صفحه سیاه خواهد شد زیرا سیگنال‌ها از دست می‌روند. پس از گذشت حدود دو دقیقه پخش زنده بار دیگر آغاز می‌شود و لحظات پایانی پیش از برخورد به نمایش در می‌آید.

۵۰ دقیقه تا برخورد

حدود ۵۰ دقیقه پیش از آن که دارت به دیمورفوس برخورد کند، این فضاپیما باید هدف خود را از دیدیموس به دیمورفوس تغییر دهد. اسمیت می‌گوید: ۵۰ یا ۴۰ دقیقه پیش از برخورد شاید بتوانیم دیمورفوس را ببینیم. هر دو سیارک در میدان دید خواهند بود اما ما مستقیم به سمت دیمورفوس می‌رویم و به آن ضربه می‌زنیم.

۲۰ دقیقه تا برخورد

در ساعت ۱۸:۵۴ به وقت منطقه زمانی شرقی(۰۲:۲۴ بامداد به وقت تهران) زمانی که تنها ۲۰ دقیقه تا برخورد فاصله داریم، سیستم ناوبری هوشمند وارد فازی به نام "قفل دقیق" می‌شود. اسمیت می‌گوید: ۲۰ دقیقه پیش از برخورد ما وارد فاز "قفل دقیق" می‌شویم و این مرحله دیدیموس را به کل نادیده گرفته و تنها بر دیمورفوس تمرکز می‌کنیم.

درست پس از ساعت ۱۹:۱۱ به وقت منطقه زمانی شرقی(۰۲:۴۱ بامداد به وقت تهران)، دارت موتورهای یونی خود را قطع می‌کند و برای انجام این ماموریت آماده می‌شود. سپس فضاپیما در مسیر برخورد قرار گرفته و با سرعت ۲۳ هزار و ۷۶۰ کیلومتر بر ساعت به سمت سیارک مورد نظر می‌رود. اسمیت می‌گوید: حدود دو دقیقه و نیم پیش از برخورد تمام سیستم‌های رانش خاموش می‌شوند و در تمام این مدت تصاویری پخش خواهد شد.

۳ دقیقه پس از برخورد

سه دقیقه پس از برخورد، تاسواره "LICACube" از کنار محل برخورد گذر می‌کند و تصاویری از بقایای ناشی از برخورد دارت به سیارک منتشر می‌کند. ناسا اعلام کرده که احتمالا این تصاویر در روز ۲۸ سپتامبر(ششم مهر) منتشر خواهند شد.

در ساعت ۲۰:۰۰ به وقت منطقه زمانی شرقی(۰۳:۳۰ بامداد روز بعد در تهران) ناسا یک کنفرانس مطبوعاتی برای بحث در مورد برخورد سیارک دارت برگزار خواهد کرد. این کنفرانس به صورت زنده از تلویزیون ناسا پخش خواهد شد.

نقش پر رنگ تلسکوپ‌های زمینی در این ماموریت

شاید به نظر برسد که موفقیت این ماموریت تنها وابسته به این فضاپیما است اما باید گفت که موفقیت ماموریت دارت به تلسکوپ‌های زمینی بستگی دارد. برای رسیدن به نتیجه مورد نظر در این ماموریت، دانشمندان باید به طور دقیق اندازه‌گیری کنند که سرعت چرخش دیمورفوس به دور دیدیموس چقدر است و فضاپیمای دارت قادر به انجام این کار نیست مسئولین این ماموریت برای ردیابی پیامدهای این برخورد به تلسکوپ‌های زمینی متکی هستند.

همراهی تلسکوپ‌های زمینی بسیار زودتر از این آغاز شده است یعنی حتی پیش از برنامه‌ریزی برای انجام این برخورد.

ستاره‌شناسان دیدیموس را در سال ۱۹۹۶ و قمر دیمورفوس را در سال ۲۰۰۳ کشف کردند. در آن زمان، ‌آن‌ها تنها یک مجموعه دوتایی از سیارک‌ها بودند و کسی توجه چندانی به این دو نداشت. مشاهداتی که ماموریت دارت بر آنها تکیه دارد به طور جدی در سال ۲۰۱۵ آغاز شد یعنی پیش از اینکه ماموریت دارت به طور رسمی تایید شود.

با نزدیک شدن زمان برخورد، رصدخانه‌های زیادی به این پروژه ملحق شده‌اند و قصد تماشای این لحظه را دارند.

کریستینا توماس(Cristina Thomas)، ستاره شناس سیاره‌ای در دانشگاه آریزونا شمالی که گروه دارت برای رصد برخورد را رهبری می‌کند می‌گوید: ما از سراسر جهان کمک دریافت خواهیم کرد. از ستاره‌شناسان حرفه‌ای گرفته تا رصدگران تازه‌کار و حتی دانش‌آموزان دبیرستانی. با این وجود ثبت لحظه‌ی برخورد کار دشواری خواهد بود زیرا این برخورد زمانی روی می‌دهد که دیدیموس بر روی اقیانوس هند قرار گرفته و بنابراین آنطور که انتظار می‌رود، تجهیزات روی زمین وجود ندارد. با این وجود تلسکوپ‌هایی در آفریقای جنوبی و کنیا در نظر گرفته شده است تا شاهد این لحظه باشند. تلسکوپ‌های فضایی جیمز وب و هابل نیز این سیارک‌ها را پیش و پس از برخورد رصد خواهند کرد.

توماس می‌گوید: زمانی که صحبت از دفاع سیاره‌ای مطرح باشد، موارد بسیاری به هم مرتبط هستند.

چرا ناسا یک فضاپیما را به یک سیارک می‌کوبد؟

دفاع سیاره‌ای علمی است که برای جلوگیری از خطرات احتمالی ناشی از سیارک‌ها ایجاد شده است و ناسا با نگرانی این موضوع را دنبال می‌کند. تکه‌هایی از اجرام فضایی دائما به سمت زمین آمده و وارد جو زمین می‌شوند. اکثر آنها بسیار کوچک هستند و به سرعت در جو زمین می‌سوزند اما برخی اوقات اجرام بزرگ‌تر هم وارد جو زمین می‌شوند.

در سال ۲۰۱۳، سیارکی به بزرگی یک خانه وارد جو زمین شد و بر فراز آسمان "چلیابینسک"(Chelyabinsk) شهری در روسیه منفجر شد. این انفجار بزرگ‌تر از یک انفجار هسته‌ای بود و موج ناشی از آن باعث آسیب‌ دیدن ۱۰۰۰ نفر شد که عمدتا به دلیل شکستن پنجره‌ها بود.

اکثر سیارک‌های منظومه شمسی در کمربند سیارکی میان مریخ و مشتری قرار دارند اما برخی از آن‌ها به وسیله گرانش سیاره مشتری به سمت بیرون رانده می‌شوند و به خورشید نزدیک‌تر شده و در فاصله‌ی چندین میلیون کیلومتری از زمین قرار می‌گیرند.

ستاره‌شناسان این سیارک‌ها را "سیارک نزدیک به زمین" می‌نامند. اوایل سال جاری فضاپیمای "OSIRIS-Rex" از یک سیاره نزدیک به زمین به نام "بنو"‌ بازدید کرد تا نمونه‌هایی از سطح آن به زمین بیاورد.

سیارک‌های نزدیک به زمین می‌توانند برای سیاره ما تهدید آمیز باشند. تخمین زده می‌شود که ۲۵ هزار سیارک نزدیک به زمین با اندازه‌ای بیش از ۱۴۰ متر در فضا وجود داشته باشد که ۱۵ هزار مورد از آنها هنوز کشف نشده است و حتی کوچک‌ترین آنها قادر به نابود کردن یک شهر بزرگ است.

بنابراین آزمایش چنین ماموریت‌هایی برای جلوگیری از برخورد احتمالی سیارک‌های بزرگ به زمین در آینده ضروری است.

منبع: ایسنا