Misi DART NASA Adalah Upaya Pertama Manusia untuk Menyesuaikan Kosmos

Dec 15 2021
Misi DART NASA akan menguji teknologi yang suatu hari nanti bisa melindungi Bumi dari asteroid pembunuh.
Ilustrasi pesawat ruang angkasa DART NASA sebelum memproyeksikan dampak dengan asteroid Didymos dan bulan kecilnya Dimorphos, yang membentuk apa yang disebut sistem asteroid biner. NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

Pada November 2021, pesawat ruang angkasa robotik Double Asteroid Redirection Test (DART) NASA lepas landas ke luar angkasa dengan roket SpaceX Falcon 9 dari Vandenberg Space Force Base di California, dalam misi untuk mencegat dan mengubah orbit asteroid .

Seperti yang dirinci artikel dari Space.com ini, sekitar bulan September atau Oktober 2022, ketika DART berjarak sekitar 6,8 juta mil (11 juta kilometer) dari planet kita, pesawat ruang angkasa seberat 1.200 pon (544 kilogram), $325 juta akan mencapai targetnya – Dimorphos , sebuah asteroid kecil yang mengorbit sepotong batu ruang angkasa kedua yang lebih besar, Didymos , saat pasangan tersebut bergerak dalam orbit elips mengelilingi matahari .

Meskipun Dimorphos tidak akan menabrak Bumi, ia memberikan target yang bagus dan aman untuk pengujian teknologi yang suatu hari nanti dapat membantu melindungi Bumi dari tabrakan dahsyat dengan asteroid pembunuh , seperti yang memusnahkan dinosaurus dan 75 persen kehidupan tumbuhan dan hewan 66 juta tahun yang lalu.

Ketika mencapai Dimorphos, DART akan menabrak batu ruang angkasa dengan kecepatan sekitar 6,6 kilometer (4,1 mil) per detik, semoga memberi asteroid cukup goncangan untuk mengubah orbitnya di sekitar pasangannya, hanya sedikit, tetapi cukup untuk mengubahnya. dapat diamati oleh teleskop di Bumi, menurut situs web NASA.

Roket SpaceX Falcon 9 yang membawa pesawat ruang angkasa misi Uji Pengalihan Asteroid Ganda NASA lepas landas dari Pangkalan Angkatan Luar Angkasa Vandenberg di California pada 23 November 2021.

"DART adalah tes efektivitas teknik penabrak kinetik untuk mengubah jalur orbit asteroid, dan teknologi pesawat ruang angkasa yang digunakan untuk mengirimkan penabrak kinetik ke asteroid target," Lindley Johnson , perwira pertahanan planet NASA, menjelaskan melalui email.

Berikut adalah lima hal yang harus Anda ketahui tentang DART.

1. Menabrak Pesawat Luar Angkasa ke Asteroid Mungkin Kedengarannya Mudah, Tapi Tidak

"Dimorphos adalah objek terkecil yang pernah menjadi target misi, dan kami datang dengan sangat cepat dengan kebutuhan untuk berdampak pada percobaan pertama, tanpa mengetahui hal-hal mendasar seperti bentuk atau ukuran persis Dimorphos," jelas Andy Rivkin , DART investigasi co-lead dari Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins , yang memimpin proyek untuk NASA. "Itu sekitar 3.600 kaki (1.100 meter) dari pusat Didymos ke pusat Dimorphos, dan mungkin kurang dari 1.968 kaki (600 meter) dari permukaan satu ke permukaan yang lain. Kami tidak ingin miss, dan kami tidak ingin memukul Didymos."

Lebih buruk lagi, pesawat ruang angkasa harus menyalip target itu dengan kecepatan tinggi sehingga hanya ada sedikit margin untuk kesalahan — "secara harfiah sekejap mata," kata ilmuwan program DART Tom Statler melalui email. Untuk mencapai presisi yang diperlukan, pesawat ruang angkasa akan dipandu oleh SMART Nav , sistem navigasi yang sepenuhnya otomatis yang tidak memerlukan input manusia. Pesawat ruang angkasa juga akan menggunakan Didymos Reconnaissance & Asteroid Camera untuk instrumen pencitraan OpNav, alias DRACO, untuk melihat ke mana arahnya. "Kamera DRACO akan dapat melihat Dimorphos dan membedakannya dari Didymos hanya dalam satu jam terakhir sebelum tumbukan," kata Statler.

Tapi semuanya baik-baik saja, karena teknologi semacam itu mungkin akan berguna suatu hari nanti. "Jika kita perlu melakukan dampak kinetik untuk mencegah bencana alam, kita mungkin perlu melakukannya cukup jauh dari Bumi, yang akan membuat kontrol otonom oleh pesawat ruang angkasa menjadi sangat penting," kata Statler. "Itulah mengapa kami ingin mendemonstrasikan dan memvalidasi teknologi ini dengan DART."

Diagram ini menunjukkan orbit asteroid biner Didymos mengelilingi matahari. Didymos terdiri dari asteroid besar dengan lebar hampir setengah mil (780 meter) yang diorbit oleh asteroid atau moonlet dengan lebar 525 kaki (lebar 160 meter). Di latar belakang adalah orbit untuk 2.200 asteroid lain yang diketahui berpotensi berbahaya.

2. Ilmuwan Tidak Benar-Benar Tahu Apa Yang Akan Terjadi Ketika DART Menabrak Asteroid

"Asteroid itu sendiri adalah hal yang paling sulit untuk diprediksi. Kami tahu jenis objek spektralnya, yang berarti kami memiliki gagasan yang cukup bagus tentang jenis bahan yang membuatnya," jelas Cristina A. Thomas , asisten profesor di departemen Astronomi dan Ilmu Planet di Northern Arizona University, yang telah menghabiskan bertahun-tahun mempelajari Dimorphos dan akan terus memantaunya setelah tumbukan.

"Didymos mirip dengan apa yang kita sebut meteorit chondrite biasa. Ini berbatu, tapi bukan logam. Itu memberi kita tempat yang baik untuk memulai pemikiran kita. Kita tidak tahu apakah Dimorphos adalah benda padat atau tumpukan puing — banyak benda kecil yang disatukan oleh gravitasi. Ini akan mengubah tumbukan itu sendiri dan seberapa banyak material yang dikeluarkan dari kawah. Material itu, yang disebut ejecta, memiliki momentumnya sendiri yang memberikan energi ekstra pada defleksi. Faktor peningkatan ini dikenal sebagai ' beta.'"

"Ketidakpastian nilai beta memberi kita ketidakpastian seberapa besar kita memprediksi orbit akan berubah," lanjut Thomas. "Dimorphos saat ini memiliki periode orbit di sekitar Didymos sekitar 11 jam dan 55 menit. Kami mengantisipasi perubahan periode orbit itu setidaknya 10 menit. Itu mungkin tidak tampak banyak, tetapi jika kami mencoba untuk membelokkan sesuatu dari Bumi, perubahan tidak harus besar, terutama jika kita melakukannya jauh-jauh hari."

3. DART Adalah Upaya Pertama Manusia untuk Menyesuaikan Alam Semesta

DART merupakan langkah awal dalam melindungi kehidupan manusia agar tidak musnah oleh batuan luar angkasa, tetapi juga mengubah hubungan manusia dengan kosmos. Sampai saat ini, luar angkasa telah menjadi sesuatu yang kita amati dari jauh dan terkadang mengirimkan jiwa-jiwa pemberani untuk berkunjung untuk waktu yang singkat. Tapi sekarang, itu akan menjadi sesuatu yang bisa diutak-atik oleh manusia, sama seperti kita telah mengubah planet kita sendiri.

"Mungkin poin terbesarnya adalah bahwa DART akan menjadi upaya pertama umat manusia untuk dengan sengaja mengubah orbit sebuah benda Tata Surya," Martin Elvis , astrofisikawan di Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian dan penulis buku tahun 2021 " Asteroids: How Love, Ketakutan, dan Keserakahan Akan Menentukan Masa Depan Kita di Luar Angkasa , "jelasnya melalui email.

Skema misi DART menunjukkan dampak pada moonlet dari asteroid Didymos. Pengamatan pasca-benturan dari teleskop optik berbasis Bumi dan radar planet akan mengukur perubahan orbit moonlet di sekitar tubuh induknya.

"Jumlah kita akan mengubah kecepatan orbit Dimorphos, bulan dari asteroid dekat Bumi Didymos, hanya akan kurang dari kecepatan siput (secara harfiah) - 4,6 kaki (1,4 meter)/jam," kata Elvis. "Namun itu bukan nol. Arsitektur tata surya akan diubah secara halus." Dia mengatakan bahwa sementara ini tidak memiliki kepentingan langsung, itu adalah simbolis. "Ada orang-orang yang akan senang dengan langkah keluar dari kemanusiaan ini. Ada orang lain yang akan berkata, "'Tidak lagi. Haruskah kita mengulangi kesalahan lingkungan kita, hanya sekarang dalam skala yang jauh lebih besar?'"

4. Bahkan Asteroid Kecil Bisa Melakukan Banyak Kerusakan Jika Menabrak Bumi

Dimorphos mungkin terlihat kecil dibandingkan dengan asteroid besar yang memusnahkan dinosaurus, yang ukurannya diperkirakan sekitar 10 kilometer. Tetapi bahkan asteroid kecil pun mampu menimbulkan kerusakan serius jika menabrak Bumi. Johnson mencatat bahwa itu tiga kali ukuran dan mungkin lima kali massa asteroid yang menciptakan Kawah Barringer di Arizona timur sekitar 50.000 tahun yang lalu.

"Itu akan berdampak dengan perkiraan energi sekitar 10 megaton TNT - lebih besar dari bom nuklir mana pun - dan menciptakan kawah dengan diameter beberapa mil dan kedalaman seperempat mil (0,4 kilometer)," catat Johnson. "Efek ledakan mungkin meluas hingga 150 mil (241 kilometer) ke segala arah dari lokasi tumbukan." Prospek bencana semacam itu memungkinkan beberapa misi pertahanan asteroid di masa depan mungkin perlu menargetkan objek seukuran Dimorphos.

5. DART Dapat Mempengaruhi Pesawat Luar Angkasa Penyelamat Bumi di Masa Depan

Jika DART bekerja sesuai rencana, "itu akan memvalidasi teknik penabrak kinetik untuk tujuan pertahanan planet dan teknologi saat ini memungkinkan kemampuan kita untuk melakukan defleksi," jelas Johnson. Tapi itu tidak berarti bahwa NASA akan terburu-buru untuk membangun pesawat ruang angkasa yang dapat melakukan hal yang sama dan siap untuk diluncurkan pada pandangan pertama dari asteroid yang menjadi ancaman untuk menghantam Bumi.

"Dampak asteroid yang signifikan adalah bencana alam yang sangat langka, dan teknik apa yang mungkin digunakan untuk membelokkan satu yang terdeteksi sebelumnya akan sangat bergantung pada skenario, terutama pada berapa tahun sebelumnya itu ditemukan," kata Johnson. "Beberapa dekade mungkin berlalu sebelum penabrak besar berikutnya ditemukan dan program pertahanan planet pada waktu itu di masa depan mungkin ingin menggunakan teknologi yang lebih maju yang kemungkinan akan tersedia saat itu."

Di sisi lain, "bagaimana DART dibandingkan dengan apa yang mungkin digunakan dalam keadaan darurat yang sebenarnya sebagian akan bergantung pada bagaimana eksperimen berjalan," kata Rivkin. Pelindung planet masa depan itu "mungkin tidak terlalu berbeda" dari desain DART.

Sekarang Itu Menarik

DART ditujukan ke Dimorphos karena perubahan orbitnya yang lambat di sekitar Didymos dapat diamati jauh lebih mudah daripada perubahan orbit asteroid di sekitar matahari, menurut posting blog NASA ini .