.
Em 26 de setembro, a espaçonave Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA colidiu com Dimorphos, uma lua do asteroide próximo da Terra Didymos, a 14.000 milhas por hora. Antes do impacto, engenheiros e cientistas do Southwest Research Institute realizaram um experimento para estudar o processo de formação de crateras que produz a massa de materiais ejetados e mede o subsequente aumento do impulso do impacto. O experimento financiado internamente, que usou um alvo mais realista do que os explorados anteriormente, é descrito em um novo artigo publicado em O Jornal de Ciências Planetárias.
A NASA não apenas rastreia asteróides próximos da Terra (NEAs) que podem representar uma possível ameaça de impacto ao nosso planeta natal, mas também está explorando a tecnologia para desviar o caminho de um pequeno NEA. Apenas uma pequena mudança orbital seria necessária para mudar a trajetória de um objeto para que ele passasse com segurança pela Terra, desde que a mudança fosse aplicada suficientemente antes do momento do impacto. Alterar o momento de um asteroide através de uma colisão direta oferece um golpe duplo: a transferência direta do momento do projétil impactante, empurrando-o para frente, e o recuo do asteroide dos detritos em erupção da cratera de impacto, também conhecido como ejeção da cratera. O material ejetado transfere impulso, impulsionando o alvo para longe de uma forma de “ação-reação”, muito parecido com o lançamento de um foguete quando o gás em alta velocidade explode da parte traseira do veículo.
“Uma grande questão que enfrentamos foi como o asteróide realmente se pareceria e qual seria sua composição. Se podemos aprender algo com experimentos de laboratório em pequena escala é uma questão de grande interesse para nós”, disse o Dr. James D. Walker, diretor do departamento de Dinâmica de Engenharia da SwRI e principal autor do estudo.
Walker é membro da equipe de investigação do DART ao lado de seus coautores, Dr. Sidney Chocron, Donald J. Grosch e Dr. Simone Marchi.
A espaçonave da missão DART foi lançada da Terra em novembro de 2021. Em 26 de setembro, foi deliberadamente colidida com a lua Dimorphos para avaliar se uma espaçonave poderia desviar um asteroide em rota de colisão com a Terra. Dimorphos orbita o asteroide Didymos, um objeto próximo da Terra que foi classificado como um asteroide potencialmente perigoso. O DART foi projetado para deslocar a órbita da lua em torno de Didymos.
A grande arma de gás leve de dois estágios da SwRI, que é capaz de lançar projéteis a velocidades de até sete quilômetros por segundo, foi usada para lançar um projétil em um objeto que representa a lua. Como se pensava que Dimorphos era um asteróide de “pilha de escombros” composto de pedaços de rocha unidos pela gravidade, a lua foi representada por uma coleção de rochas e pedras, neste caso mantidas juntas por cimento.
“Disparamos uma esfera de alumínio, que representava a sonda espacial DART, usando a arma de gás leve de dois estágios no alvo a 5,44 quilômetros por segundo, que está se aproximando dos 6,1 quilômetros por segundo esperados do impacto do DART”, disse Walker. “Nosso experimento mediu uma transferência de momento para o alvo de 3,4 vezes o momento de entrada do projétil de esfera de alumínio. O número 3,4 é referido pelos cientistas como a letra grega beta do impacto. Portanto, o material ejetado da cratera forneceu um adicional de 240% de momento para desviar o corpo, além do fornecido pelo próprio projétil.”
O experimento teve como objetivo estudar o processo de formação de crateras e medir o aumento do momento que resultaria da colisão. Fundamentalmente, a pilha de escombros não foi mantida no lugar, mas foi pendurada verticalmente como um pêndulo para medir o aumento do momento, ou recuo, criado pelo material ejetado do impacto.
“É importante entender a quantidade de recuo”, disse a co-autora Dra. Simone Marchi. “Tudo se resume à quantidade de impulso que foi transferido para o alvo a partir do impacto, e houve uma quantidade significativa de recuo e material ejetado”.
Ao medir o momento, a equipe do SwRI poderia extrair informações importantes que poderiam avaliar a dificuldade de desviar asteroides no espaço. Neste último experimento, o aprimoramento do momento foi maior do que o que foi testemunhado nos experimentos anteriores da equipe. Um recuo maior sugere que seria mais fácil desviar o asteroide.
Nas semanas seguintes ao impacto, a NASA anunciou que o DART havia sido bem sucedido em cutucar a lua. Walker agora está ansioso para ver o que mais pode ser aprendido com a missão, incluindo a transferência de impulso do evento no espaço.
“Vai demorar um pouco para calcular os dados, em parte porque envolve estimar a massa da lua, que é desconhecida”, disse ele. “Uma vez que haja um acordo sobre a massa, então a medição da mudança na órbita da lua nos dirá a transferência de momento. Temos um corpo especulativo que impactamos e o que realmente gostaríamos de saber é como o tamanho afetou as coisas. . Será um desafio determinar isso.”
.
