Het lijkt erop dat een zogenoemde ‘kinetische impact-techniek’ inderdaad een werkende strategie is waarmee we de aarde kunnen beschermen tegen een mogelijk allesverwoestende planetoïde-inslag.
Het is alweer enkele maanden geleden dat ruimtesonde DART zichzelf opzettelijk tegen de planetoïde Dimorphos te pletter sloeg. Door deze ruimtesteen te rammen, hoopten wetenschappers een kleine verandering in de orbitale snelheid – en dus zijn omloopbaan – te forceren. De afgelopen periode zijn onderzoekers druk bezig geweest de nasleep van de botsing in kaart te brengen. En nu druppelen steeds meer resultaten binnen. “Deze bevindingen dragen bij aan ons fundamentele begrip van planetoïden,” zegt onderzoeker Nicola Fox van NASA. “Het vormt de basis voor hoe de mensheid de aarde kan beschermen tegen een potentieel gevaarlijk exemplaar.”
DART (een afkorting van Double Asteroid Redirection Test) is een door NASA gebouwd ruimtevaartuig die afkoerste 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, voltooide vóór de inslag elke 11 uur en 55 minuten een rondje rond Didymos A. Op 26 september 2022 ramde het DART-ruimtevaartuig opzettelijk dit kleine maantje. Hierdoor hoopten de onderzoekers de baan van Dimorphos te veranderen. Want mogelijk zal dat in de toekomst een doeltreffende manier zijn om de aarde tegen gevaarlijke aardscheerders te beschermen. Over Didymos hoeven we ons overigens geen zorgen te maken, deze planetoïde vormt geen enkele bedreiging voor de aarde. De missie was enkel en alleen een demonstratiemissie.
Tijdens de DART-missie werd getest of een techniek waarbij de richting van een ruimtesteen door middel van een inslag wordt afgebogen, werkt. Dit wordt ook wel een ‘kinetische impact-techniek’ genoemd. Dit betekent in de eenvoudigste bewoordingen dat het ene het andere raakt; in dit geval een ruimtevaartuig dat een planetoïde ramt. Wetenschappers wilden testen of deze kinetische impact-techniek een werkende strategie is waarmee we de aarde kunnen beschermen tegen een mogelijke planetoïde-inslag. “Ik juichte toen DART frontaal op de planetoïde sloeg, maar dat was nog maar het begin,” aldus Fox.
Vier artikelen
De afgelopen periode hebben onderzoekers zich over alle verzamelde gegevens gebogen. De nieuwste resultaten van de DART-missie, vandaag gepubliceerd in een reeks van vier artikelen in het tijdschrift Nature, onthullen nu meer details over het moment van de impact – en de gevolgen daarvan.
33 minuten
Door middel van de inslag hoopten de onderzoekers de baan van het maantje iets aan te passen. En omdat Dimorphos deel uitmaakt van een binair systeem, is het relatief eenvoudig om de aangepaste baan te berekenen nadat DART ‘m raakte. Van tevoren werd gedacht dat de inslag de omlooptijd met tien minuten zou verkorten. Al gauw na de botsing bleek dat de tijd die het maantje Dimorphos nodig heeft om een rondje rond zijn moederlichaam te voltooien, met ruim een halfuur was verkort. Met 33 minuten om precies te zijn, plus of min één minuut, zo concluderen onderzoekers nu in hun studie. Het is de meest nauwkeurige meting tot nu toe. Het betekent dat het voornaamste doel van de DART-missie (de omloopbaan van de ruimtesteen veranderen) ruimschoots is behaald.
Weggeworpen materiaal
Deze grote verandering is overigens niet enkel door de DART-sonde bewerkstelligd. Door de inslag werden vele tonnen puin de ruimte in geslingerd. Met een snelheid van meer dan 33.000 kilometer per uur botste DART op het maantje, waardoor er meer dan 1.000 ton stof en steen wegschoot. Dit afgeworpen materiaal – ook wel bekend als ejecta – heeft waarschijnlijk tevens bijgedragen aan de aanzienlijke verkorting van de omlooptijd. Zo berekenden onderzoekers in hun paper dat de inslag leidde tot een onmiddellijke vertraging van de snelheid van Dimorphos van ongeveer 2,7 millimeter per seconde.
Actieve planetoïde
Wat daarnaast opvallend is, is dat de inslag van DART Dimorphos veranderde in een heuse ‘actieve planetoïde’, zo schrijven onderzoekers in Nature. Dit betekent dat de ruimterots komeetachtig gedrag vertoonde en zelfs een stofstaart ontwikkelde. Hoewel sommige wetenschappers hadden gesuggereerd dat botsingen actieve planetoïden kunnen veroorzaken, had tot nu toe nog niemand dit met beide ogen aanschouwd.
Het werkt!
Al met al lijken alle resultaten er samen op te wijzen dat we de aarde met behulp van een kinetische impact-techniek inderdaad kunnen beschermen tegen op ramkoers liggende, flinke ruimtestenen, zo stellen onderzoekers in het laatste paper. “Om te bewijzen dat een kinetische impact-techniek een werkende strategie is om onze aarde te beschermen, moest DART aantonen dat het tijdens een korte ontmoeting een planetoïde kon raken en dat de omloopbaan veranderd kon worden,” zo schrijven de onderzoekers. “DART heeft beide met succes gedaan.”
Waarschijnlijk kunnen we zelfs een planetoïde ter grootte van Dimorphos onderscheppen zonder een verkenningsmissies vooraf, zo vermoeden de onderzoekers. Al stellen ze ook dat een verkenningsmissie waardevolle informatie zou opleveren. Wat sowieso nodig is, is voldoende tijd – zo zou het fijn zijn als we minimaal enkele jaren, maar bij voorkeur tientallen jaren van te voren al weten als er daadwerkelijk een planetoïde op onze aarde afstevent. Desalniettemin schept het succes van DART optimisme over het vermogen van de mensheid om de aarde te beschermen tegen een dreigende planetoïde. “We zijn trots op de laatste resultaten van het onderzoek,” zegt onderzoeker Jason Kalirai. “De resultaten laten zien hoe succesvol de kinetische impact-techniek kan zijn. Dit baant de weg vrij voor een mooie toekomst voor planetaire verdediging.”
