هل يمكننا حقاً أن نحرف كويكبًا عن طريق اصطدامه به؟ لا أحد يعرف ، لكننا متحمسون للمحاولة

صُممت مركبة ناسا الفضائية لاختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة (دارت) لتكون عجائبًا واحدة. ستنتهي أيامها من خلال اصطدامها بكويكب بسرعة 24000 كيلومتر في الساعة في 26 سبتمبر. تم إطلاق Dart من الأرض في نوفمبر 2021 ، وهي بحجم حافلة تقريبًا وتم إنشاؤها لاختبار وإثبات قدرتنا على الدفاع عن الأرض من خطر الكويكب.

ليس من السهل توجيه ضربة مباشرة لهدف من على بعد 11 مليون كيلومتر. لكن في حين أن هذا يبدو بعيدًا ، فقد تم اختيار الكويكب بالفعل من قبل وكالة ناسا لأنه قريب نسبيًا من الأرض. سيعطي هذا المهندسين الفرصة لاختبار قدرة المركبة الفضائية على العمل بنفسها في المراحل الأخيرة قبل الاصطدام ، حيث تتحطم بشكل مستقل.

يسمى الكويكب المستهدف ديمورفوس ، وهو جسم يبلغ قطره 163 مترًا ويدور حول كويكب يبلغ عرضه 780 مترًا يسمى ديديموس. تم اختيار “نظام الكويكب الثنائي” هذا لأن ديمورفوس في مدار حول ديديموس ، مما يسهل قياس نتيجة الاصطدام بسبب التغيير الناتج في مداره. ومع ذلك ، فإن نظام Dimorphos لا يشكل حاليًا أي خطر على الأرض.

بغض النظر ، لا تحاول ناسا أقل من تجربة دفاع كوكبي كامل النطاق لتغيير مسار الكويكب. يُطلق على التقنية المستخدمة اسم “التأثير الحركي” ، والذي يغير مدار الكويكب عن طريق الاصطدام به. هذا في الأساس ما يُعرف باسم طلقة الأمان في لعبة السنوكر ، ولكنها تُلعب على مستوى كوكبي بين المركبة الفضائية (مثل الكرة الرئيسية) والكويكب.

يمكن أن يكون الانحراف الضئيل كافيًا لإثبات أن هذه التقنية يمكنها بالفعل تغيير مسار كويكب على مسار تصادم مع الأرض.

لكن المركبة الفضائية دارت سوف تتفجر بالكامل بسبب الاصطدام لأنه سيكون لها تأثير يعادل حوالي ثلاثة أطنان من مادة تي إن تي. وبالمقارنة ، فإن القنبلة الذرية التي ألقيت على هيروشيما كانت تساوي 15 ألف طن من مادة تي إن تي.

إذن ، مع هذا المستوى من التدمير والمسافة ، كيف سنتمكن من رؤية الانهيار؟ لحسن الحظ ، لا تسافر المركبة الفضائية دارت بمفردها في سعيها ، فهي تحمل LICIACube ، وهي مركبة فضائية صغيرة بحجم صندوق الأحذية ، تُعرف باسم cubesat ، طورتها وكالة الفضاء الإيطالية وشركة هندسة الطيران Argotec. انفصل هذا الرفيق الصغير مؤخرًا عن مركبة دارت الفضائية وهو يسافر الآن بمفرده ليشهد التأثير على مسافة آمنة تبلغ 55 كم.

لم يسبق أن عمل قاذف مكعبات حول الكويكبات ، لذا فإن هذا يوفر طرقًا محتملة جديدة لاستكشاف الفضاء في المستقبل. سيتم أيضًا ملاحظة التأثير من الأرض باستخدام التلسكوبات. ستمكن هذه الأساليب مجتمعة العلماء من تأكيد ما إذا كانت العملية ناجحة.

ومع ذلك ، قد يستغرق LICIACube أسابيع لإرسال جميع الصور إلى الأرض. ستكون هذه الفترة محطمة للأعصاب تمامًا – انتظار الأخبار الجيدة من المركبة الفضائية هو دائمًا وقت عاطفي للمهندس.

ماذا حدث بعد ذلك؟

وسينظر فريق تحقيق في تداعيات الحادث. سيهدف هؤلاء العلماء إلى قياس التغيرات في حركة ديمورفوس حول ديديموس من خلال مراقبة الفترة المدارية. هذا هو الوقت الذي يمر فيه ديمورفوس أمام وخلف ديديموس ، والذي سيحدث كل 12 ساعة.

تهدف التلسكوبات الأرضية إلى التقاط صور لكسوف ديمورفوس أثناء حدوث ذلك. لإحداث انحراف كبير بما فيه الكفاية ، يجب على Dart إنشاء تغيير مداري لمدة 73 ثانية على الأقل بعد الاصطدام – مرئي كتغييرات في ترددات الكسوف.

ستحدد هذه القياسات في النهاية مدى فعالية تقنية “التأثير الحركي” في تشتيت مسار كويكب يحتمل أن يكون خطيراً – نحن ببساطة لا نعرف حتى الآن.

هذا لأننا في الواقع نعرف القليل جدًا عن تكوين الكويكبات. إن عدم اليقين الكبير حول مدى قوة Dimorphosis جعل تصميم مركبة فضائية ذات رصاصة تحديًا هندسيًا هائلاً حقًا. بناءً على المراقبة الأرضية ، يُشتبه في أن نظام Didymos عبارة عن كومة أنقاض مكونة من الكثير من الصخور المختلفة ، لكن هيكلها الداخلي غير معروف.

هناك أيضًا شكوك كبيرة حول نتيجة التأثير. ستساهم المواد التي يتم إخراجها بعد ذلك في تأثيرات الاصطدام ، مما يوفر قوة إضافية. لا نعرف ما إذا كانت فوهة البركان ستتشكل بسبب الاصطدام أم أن الكويكب نفسه سيعاني من تشوه كبير ، مما يعني أننا لا نستطيع التأكد من مقدار القوة التي سيطلقها الاصطدام.

البعثات المستقبلية

لا ينتهي استكشافنا لنظام الكويكبات بدارت. من المقرر أن تطلق وكالة الفضاء الأوروبية مهمة هيرا في عام 2024 ، لتصل إلى ديديموس في أوائل عام 2027 لإلقاء نظرة فاحصة على تأثيرات الاصطدام المتبقية.

من خلال مراقبة التشوهات الناتجة عن تأثير دارت على ديمورفوس ، ستكتسب مركبة هيرا الفضائية فهمًا أفضل لتكوينها وتكوينها. ستساعدنا معرفة الخصائص الداخلية للأشياء مثل ديديموس وديمورفوس أيضًا على فهم الخطر الذي قد تشكله على الأرض في حالة حدوث تصادم بشكل أفضل.

في النهاية ، ستساعد الدروس المستفادة من هذه المهمة في التحقق من آليات التأثير عالي السرعة. في حين أن التجارب المعملية ونماذج الكمبيوتر يمكن أن تساعد بالفعل في التحقق من صحة توقعات تأثير العلماء ، فإن التجارب واسعة النطاق في الفضاء مثل Dart هي الأقرب إلى الصورة الكاملة. سيساعدنا اكتشاف أكبر قدر ممكن من المعلومات عن الكويكبات في فهم القوة التي نحتاجها لضربها لإبعادها.

أدت مهمة Dart إلى تعاون عالمي بين العلماء الذين يأملون في معالجة القضية العالمية للدفاع الكوكبي ، ومع زملائي في فريق تحقيق Dart ، نهدف إلى تحليل تأثيرات التأثير. سينصب تركيزي الخاص على دراسة حركة المادة التي يتم إخراجها من التأثير.

تم تحديد تأثير المركبة الفضائية في 26 سبتمبر في الساعة 19:14 بالتوقيت الصيفي الشرقي (00:14 بالتوقيت الصيفي البريطاني في 27 سبتمبر). يمكنك متابعة التأثير على تلفزيون ناسا.