Voor het eerst in de geschiedenis zal er geprobeerd worden een ruimtesteen van koers te laten veranderen. Tune in en kijk rechtstreeks mee naar deze spannende missie!

We zijn nog maar drie dagen verwijderd van de zogenoemde ‘DART Impact Day’; de dag waarop de DART-ruimtesonde op een planetoïde zal crashen. Deze suïcidale actie op zo’n 11 miljoen kilometer van de aarde is niet voor niets. De bedoeling is namelijk dat de sonde door zijn inslag de baan van de ruimtesteen iets aanpast. Ondertussen heeft DART zijn eindbestemming al een tijdje in het vizier. Of alles volgens plan zal verlopen, is overigens nog maar de vraag. Maar in ieder geval kun jij getuige zijn van de botsing tussen de Dart-ruimtesonde en Dimorphos!

Meer over de missie
DART (een afkorting van Double Asteroid Redirection Test) is een door NASA gebouwd ruimtevaartuig die afgelopen november is gelanceerd en sindsdien afkoerst op planetoïde Didymos. Didymos (Grieks voor tweeling) is een binair systeem dat bestaat uit twee delen. Didymos A heeft een diameter van 780 meter. Om Didymos A heen, draait een kleiner hemellichaam van ongeveer 160 meter. Dit maantje, Dimorphos genaamd, voltooit elke 11 uur en 55 minuten een rondje rond Didymos A. De bedoeling is dat het DART-ruimtevaartuig zichzelf opzettelijk tegen het kleine maantje te pletter slaat. Hierdoor hopen de onderzoekers de baan van Dimorphos te veranderen. Want door de ruimtesteen zachtjes aan te tikken, wordt er – als alles volgens plan verloopt – een kleine verandering in de orbitale snelheid en dus zijn omloopbaan, geforceerd. De verwachting is dat zijn omlooptijd met tien minuten kan worden verkort. Wetenschappers hopen zo te testen of deze ‘kinetische impact-techniek’ een werkende strategie is waarmee we de aarde kunnen beschermen tegen een mogelijke planetoïde-inslag. Dus geen paniek, over Didymos hoeven we ons geen zorgen te maken, deze planetoïde vormt geen enkele bedreiging voor de aarde. De missie is enkel en alleen een demonstratiemissie om te kijken of een techniek waarbij de richting van een ruimtesteen door middel van een inslag wordt afgebogen, werkt.

Hoewel elke missie uitdagingen met zich meebrengt, heeft DART er wel veel. “Het is een moeilijke klus,” aldus Julie Bellerose van NASA’s Jet Propulsion Laboratory, die leiding geeft aan het navigatieteam van de DART-ruimtesonde. “Op dit moment werken we eraan om DART 24 uur vóór de impact op een bepaalde plek in de ruimte te krijgen.” Als dat lukt, zullen voor de laatste keer de stuwraketten van de sonde worden opgestart en de laatste baancorrecties worden uitgevoerd. Vanaf dat moment staat DART er alleen voor.

Autonoom
DART is uitgerust met één instrument, namelijk DRACO. Dit is een beeldcamera waar tevens een autonoom navigatiesysteem in verwerkt zit, dat de sonde zelfstandig naar Dimorphos moet leiden. Het succes van de missie hangt dan ook af van het vermogen van DART om beelden van het Didymos-systeem te zien en te verwerken, zodat het regelrecht op zijn einddoel kan afstevenen. Het zal met name aankomen op de laatste vier uur voor de botsing. Op dat moment moet DART zelf navigeren en zonder menselijke tussenkomst op Dimorphos afkoersen. Natuurlijk zal DART ook zelf foto’s van zijn fatale crash maken. De onderzoekers hopen één foto per seconde te ontvangen. Het oppervlak zal snel dichterbij komen, totdat de beelden stoppen. Als de wetenschappers geen foto’s meer ontvangen, betekent dit dat DART succesvol Dimorphos heeft geramd. De laatste beelden beloven dan ook behoorlijk spectaculair te worden.

Illustratie van de missie. DART zal het maantje Dimorphos rammen. Vervolgens zal met behulp van observaties vanaf de aarde de verandering in de baan van het maantje rond het moederlichaam gemeten worden. De CubeSat LICIACube zal verder de nasleep vastleggen. Afbeelding: NASA/Johns Hopkins Applied Physics Lab

Als alles volgens plan verloopt, zal DART maandag dus een planetoïde gaan rammen. En wel met ongeveer 6 km/sec (zo’n negen keer sneller dan een kogel). Overigens is het niet de bedoeling dat Dimorphos volledig wordt opgeblazen; de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie verwacht alleen een klein kratertje te slaan. Door middel van de inslag hopen de onderzoekers enkel de baan van het maantje iets aan te passen.

Twijfelachtig
Of dit inderdaad zo zal geschieden, valt te bezien. Onlangs suggereerde nieuw vervaardigde simulaties namelijk dat de gevolgen weleens veel groter kunnen zijn. Als Dimorphos namelijk uit veel brosser materiaal bestaat dan berekend, dan kan DART het maantje harder gaan raken dan eigenlijk de bedoeling is. In plaats van een klein kratertje op de 160 meter brede planetoïde achter te laten, zou de inslag van DART met een snelheid van 24.000 kilometer per uur Dimorphos volledig kunnen vervormen en zelfs onherkenbaar kunnen veranderen, zo stelden de onderzoekers. Dit betekent dat de planetoïde dus veel sterker wordt afgebogen. Bovendien zal er veel meer materiaal door de inslag worden weggeslingerd dan voorspeld.

CubeSat
Het belooft maandag dus spannend te worden. Doordat de botsing relatief dicht bij de aarde zal plaatsvinden, kunnen wetenschappers de fatale inslag van DART én de directe nasleep ervan goed met telescopen vanaf de grond en in de ruimte bestuderen. Ook reisde er een Italiaanse CubeSat met DART mee, de zogenoemde LICIACube, een vaartuig ten grootte van een broodrooster dat zich op 11 september loskoppelde en momenteel zelfstandig door de ruimte raast. LICIACube zal ongeveer drie minuten na de botsing van DART een flyby maken en een aantal spectaculaire beelden vervaardigen. “De bedoeling is dat LICIACube, ongeveer twee tot drie minuten na de DART-impact, Dimorphos tussen de 40 en 80 kilometer van het oppervlak gaat naderen,” vertelt teamlid Dan Lubey. “Dit zal dichtbij genoeg zijn om goede beelden van de crash te verkrijgen, zonder dat de CubeSat zelf in gevaar komt door weggeslingerd materiaal.”

HERA
In 2024 zal vervolgens ook CubeSat HERA gelanceerd worden die de nasleep van het bombardement verder gaat onderzoeken. De satelliet zal het oppervlak van het maantje tot wel 200 meter naderen. Hierdoor kan Hera beelden met hoge resolutie – 2 cm per pixel – bewerkstelligen. De onderzoekers willen met name scherpe beelden verkrijgen van de krater die DART op het maantje zal achterlaten.

Illustratie van het HERA-ruimtevaartuig die samen met twee kleinere CubeSats de krater op Dimorphos zal bestuderen. Afbeelding: ESA

Maar bovenal hoopt het team dat de beelden de wetenschappelijke gemeenschap ten goede zullen komen voor studies naar aardse objecten en kunnen helpen de DART-resultaten beter te interpreteren. En natuurlijk zal het onze kennis over hoe we onze eigen planeet kunnen beschermen tegen gevaarlijke planetoïden, verder uitbreiden.

Het aftellen is nu dus écht begonnen. Want over slechts enkele dagen zullen we dankzij DART’s fatale inslag beter weten of een kinetische impact-techniek een doeltreffende manier is om toekomstige aardscheerders af te wenden en de aarde te redden. Benieuwd of alles volgens plan gaat verlopen en de jarenlange voorbereiding van het team zal leiden tot succes? NASA zal voor alle geïnteresseerden live verslag doen van deze bijzondere missie. Dus wil je deze gebeurtenis zelf meemaken? Dan kun je online inschakelen via deze link.

Meer weten…
… over de DART-missie? Lees dan ook dit eerder verschenen artikel op Scientias.nl waarin vijf prangende vragen behandeld worden!