De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie verwacht een klein kratertje te slaan, maar nieuw onderzoek suggereert dat deze de maan onherkenbaar zal veranderen.

Afgelopen november werd de DART-ruimtesonde gelanceerd. En deze missie heeft een bijzonder doel. Het ruimtevaartuig zal namelijk koers zetten naar de planetoïde Didymos en het maantje hiervan rammen, in een poging zijn baan te veranderen. NASA hoopte het maantje slechts ‘een klein duwtje’ te geven. Maar uit nieuwe simulaties blijkt dat DART het maantje weleens veel harder zal kunnen gaan raken dan eigenlijk de bedoeling is.

De Internationale Dag van de Planetoïde
Vandaag is het de Internationale Dag van de Planetoïde; een jaarlijkse actiedag, in het leven geroepen om het bewustzijn over het gevaar en risico’s van planetoïden te vergroten. Dat de Internationale Dag van de Planetoïde plaatsvindt op 30 juni, is niet voor niets. Op 30 juni 1908 vond namelijk de Toengoeska-explosie plaats, nabij de rivier de Stenige Toengoeska in Siberië. Als gevolg van de explosie braken in een omtrek van 30 tot 40 kilometer bomen aan de basis van de stam af. Over de oorzaak van de explosie wordt nog veel gespeculeerd, al wordt sterk vermoed dat deze het gevolg was van een planetoïde.

De DART-ruimtesonde (Double Asteroid Redirection Test) is al zo’n zeven maanden onderweg naar 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.

Baan veranderen
De bedoeling is dat het DART-ruimtevaartuig zichzelf opzettelijk tegen het kleine maantje te pletter slaat, om zo de baan van Dimorphos te veranderen. En omdat Dimorphos dus deel uitmaakt van een binair systeem, is het relatief eenvoudig om de aangepaste baan te berekenen nadat DART ‘m heeft geraakt. Wetenschappers hopen hierdoor meer te leren over of een dergelijke techniek, waarbij de richting van een ruimtesteen door middel van een inslag wordt afgebogen, een werkende strategie is. Op deze manier zouden er mogelijk in de toekomst ruimtestenen die op ramkoers liggen met de aarde kunnen worden afgewend. Kortom, dankzij de missie zullen we beter gaan begrijpen hoe we onze kostbare planeet kunnen beschermen tegen mogelijk gevaarlijke, toekomstige aardscheerders.

Klein kratertje
Het idee is dus dat het DART-ruimtevaartuig het maantje Dimorphos gaat rammen. En wel met ruim 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.

Nieuwe simulaties
Nieuwe simulaties, gepubliceerd in The Planetary Science Journal, suggereren nu echter dat de gevolgen weleens veel groter kunnen zijn. “In tegenstelling tot wat men zich voorstelt bij een planetoïde, toont direct bewijs van onder andere de Japanse ruimtemissie Hayabusa2 aan dat planetoïden een zeer losse, interne structuur hebben,” vertelt onderzoeksleider Sabina Raducan. “Dit losse ‘puin’ wordt bij elkaar gehouden door onder andere zwaartekracht.”

Steviger binnenste
Toch gingen eerdere simulaties van de impact van de DART-missie uit van een veel steviger binnenste van Dimorphos. En mogelijk was dat dus verkeerd. Als straks blijkt dat ook Dimorphos voornamelijk uit los materiaal bestaat, zal DART ‘m veel harder raken dan eigenlijk de bedoeling is. “Dit zou de uitkomst van de botsing dus drastisch kunnen veranderen,” benadrukt Raducan.

Gevolgen
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 stellen 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.

Niets meer aan te doen
Op dit moment is er echter niets meer aan te doen. Naar verwachting zal Didymos aankomende herfst de aarde passeren. En onderzoekers hebben het zo uitgekiend, dat DART precies op dat moment het maantje Dimorphos zal rammen. Doordat dit relatief dicht bij de aarde gebeurt, kunnen wetenschappers de fatale inslag van DART én de directe nasleep ervan met telescopen vanaf de grond en in de ruimte bestuderen.

HERA
Vervolgens zal in 2024 de 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. En dan zullen we ook te weten komen hoe ernstig Dimorphos er na de botsing aan toe is.

“Om het meeste uit de HERA-missie te halen, moeten we een goed begrip hebben van de mogelijke gevolgen van de botsing,” zegt onderzoeker Martin Jutzi. “Ons werk voegt dan ook een belangrijk potentieel scenario toe dat ons dwingt onze verwachtingen in dit opzicht te verbreden. Dit is niet alleen relevant in de context van planetaire verdediging, maar breidt ook ons begrip van planetoïden in het algemeen uit.”

Meer weten…
…over de enerverende DART-missie? Lees er in dit artikel dat eerder op Scientias.nl verscheen, alles over!