ในเดือนพฤศจิกายน 2564 ยานอวกาศหุ่นยนต์Double Asteroid Redirection Test (DART) ของ NASA ได้ออกสู่อวกาศด้วยจรวด SpaceX Falcon 9 จากฐานทัพอวกาศแวนเดนเบิร์กในแคลิฟอร์เนียในภารกิจสกัดกั้นและเปลี่ยนวงโคจรของดาวเคราะห์น้อย
ตาม รายละเอียดใน บทความของ Space.com ในเดือนกันยายนหรือตุลาคม 2565 เมื่อ DART อยู่ห่างจากโลกของเราประมาณ 6.8 ล้านไมล์ (11 ล้านกิโลเมตร) ยานอวกาศขนาด 1,200 ปอนด์ (544 กิโลกรัม) มูลค่า 325 ล้านดอลลาร์จะบรรลุเป้าหมาย – Dimorphosดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กที่โคจรรอบก้อนหินอวกาศชิ้นที่สองDidymosขณะที่ทั้งคู่เดินทางในวงโคจรวงรีรอบดวงอาทิตย์
แม้ว่า Dimorphos จะไม่ชนโลก แต่ก็เป็นเป้าหมายที่ดีและปลอดภัยสำหรับการทดสอบเทคโนโลยี ซึ่งสักวันหนึ่งอาจช่วยปกป้องโลกจากการชนกับดาวเคราะห์น้อยที่ฆ่า อย่างหายนะ เช่น ตัวที่กวาดล้างไดโนเสาร์และ 75 เปอร์เซ็นต์ ของพืชและสัตว์เมื่อ 66 ล้านปีก่อน
เมื่อไปถึง Dimorphos DART จะกระแทกหินอวกาศด้วยความเร็วประมาณ 6.6 กิโลเมตร (4.1 ไมล์) ต่อวินาที หวังว่าจะให้ดาวเคราะห์น้อยพอที่จะเขย่าเพื่อโคจรรอบคู่ของมันเพียงเล็กน้อย แต่ก็เพียงพอที่การเปลี่ยนแปลง สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์บนโลก ตามเว็บไซต์ของ NASA
"DART คือการทดสอบประสิทธิภาพของเทคนิคการกระแทกจลนศาสตร์ในการเปลี่ยนเส้นทางการโคจรของดาวเคราะห์น้อย และเทคโนโลยียานอวกาศที่ใช้ในการส่งผลกระทบจลน์ไปยังดาวเคราะห์น้อยเป้าหมาย" ลินด์ลีย์ จอห์นสันเจ้าหน้าที่ป้องกันดาวเคราะห์ของ NASA อธิบายผ่านอีเมล
ต่อไปนี้คือห้าสิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับ DART
1. การชนยานอวกาศสู่ดาวเคราะห์น้อยอาจฟังดูง่าย แต่ก็ไม่
Andy Rivkin , DART กล่าวว่า "Dimorphos เป็นวัตถุที่เล็กที่สุดที่เคยเป็นเป้าหมายของภารกิจ และเราเข้ามาอย่างรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องกระทบต่อการลองครั้งแรก โดยไม่รู้ปัจจัยพื้นฐาน เช่น รูปร่างของ Dimorphos หรือขนาดที่แน่นอน" ผู้ร่วมสืบสวนสอบสวนจากJohns Hopkins Applied Physics Laboratoryซึ่งเป็นผู้นำโครงการสำหรับ NASA "อยู่ห่างจากใจกลาง Didymos ไปถึงจุดศูนย์กลางของ Dimorphos ประมาณ 3,600 ฟุต (1,100 เมตร) และอาจอยู่ห่างจากพื้นผิวด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งน้อยกว่า 1,968 ฟุต (600 เมตร) เราไม่ต้องการ พลาดแล้วเราไม่อยากตี Didymos”
ที่แย่กว่านั้น ยานอวกาศต้องแซงเป้าหมายนั้นด้วยความเร็วสูงจนแทบไม่มีข้อผิดพลาดเลย — “แท้จริงแล้วคือพริบตา” Tom Statler นักวิทยาศาสตร์โปรแกรม DART กล่าว ผ่านอีเมล เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่จำเป็น ยานอวกาศจะได้รับคำแนะนำจากSMART Navซึ่งเป็นระบบนำทางอัตโนมัติโดยสิ้นเชิงที่ไม่ต้องการการป้อนข้อมูลจากมนุษย์ ยานอวกาศยังจะใช้Didymos Reconnaissance & Asteroid Camera สำหรับเครื่องมือสร้างภาพ OpNav หรือที่รู้จักว่า DRACO เพื่อดูว่าจะไปที่ไหน "กล้อง DRACO จะสามารถเห็น Dimorphos และแยกความแตกต่างจาก Didymos ได้เฉพาะในชั่วโมงสุดท้ายก่อนผลกระทบ" Statler กล่าว
แต่ก็ดีแล้ว เพราะเทคโนโลยีประเภทนี้อาจมีประโยชน์สักวันหนึ่ง "ถ้าเราจำเป็นต้องส่งผลกระทบทางจลนศาสตร์เพื่อป้องกันภัยพิบัติทางธรรมชาติ เราอาจต้องทำค่อนข้างไกลจากโลก ซึ่งจะทำให้การควบคุมอัตโนมัติโดยยานอวกาศมีความจำเป็นอย่างยิ่ง" Statler กล่าว "นั่นเป็นเหตุผลที่เราต้องการสาธิตและตรวจสอบเทคโนโลยีนี้ด้วย DART"
2. นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้จริง ๆ ว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ DART ชนดาวเคราะห์น้อย
คริสตินา เอ. โธมัสผู้ช่วยศาสตราจารย์ใน ภาควิชาดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยนอร์เทิร์นแอริโซนา ซึ่งใช้เวลาหลายปีในการศึกษาไดมอร์ฟอส และจะติดตามตรวจสอบต่อไปหลังจากเกิดผลกระทบ
“Didymos คล้ายกับที่เราเรียกว่าอุกกาบาต chondrite ธรรมดา มันเป็นหิน แต่ไม่ใช่โลหะ นั่นทำให้เราเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีในการคิดของเรา เราไม่รู้ว่า Dimorphos เป็นวัตถุแข็งหรือว่าเป็นเศษหินหรืออิฐ — สิ่งเล็กๆ มากมายที่ยึดเข้าด้วยกันโดยแรงโน้มถ่วง สิ่งนี้จะเปลี่ยนผลกระทบเองและปริมาณวัสดุที่พุ่งออกจากปล่องภูเขาไฟ วัสดุนั้น เรียกว่า ejecta มีโมเมนตัมในตัวเองซึ่งให้พลังงานพิเศษแก่การโก่งตัว ปัจจัยการเสริมประสิทธิภาพนี้เรียกว่า ' เบต้า'"
"ความไม่แน่นอนของค่าเบต้าทำให้เรามีความไม่แน่นอนว่าเราคาดการณ์ว่าวงโคจรจะเปลี่ยนไปมากน้อยเพียงใด" โธมัสกล่าวต่อ "ปัจจุบัน Dimorphos มีคาบการโคจรรอบ Didymos ประมาณ 11 ชั่วโมง 55 นาที เราคาดว่าจะเปลี่ยนระยะเวลาการโคจรนั้นอย่างน้อย 10 นาที อาจดูเหมือนไม่มาก แต่ถ้าเราพยายามเบี่ยงเบนบางสิ่งบางอย่างออกจากโลก การเปลี่ยนแปลง จะได้ไม่ต้องใหญ่โต โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเราทำล่วงหน้าไกล”
3. DART คือความพยายามครั้งแรกของมนุษย์ในการปรับจักรวาล
DART เป็นขั้นตอนแรกในการปกป้องชีวิตมนุษย์จากการถูกทำลายโดยหินอวกาศ แต่ยังเปลี่ยนความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับจักรวาลด้วย จนถึงตอนนี้ อวกาศเป็นสิ่งที่เราเฝ้ามองอยู่ไกลๆ และส่งวิญญาณผู้กล้าไปเยี่ยมชมเป็นระยะๆ เป็นครั้งคราว แต่ตอนนี้ มันจะกลายเป็นสิ่งที่มนุษย์สามารถแก้ไขได้ เช่นเดียวกับที่เราได้เปลี่ยนแปลงโลกของเราเอง
"บางทีประเด็นที่ใหญ่ที่สุดคือ DART จะเป็นความพยายามครั้งแรกของมนุษยชาติในการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของร่างกายระบบสุริยะโดยเจตนา" มาร์ติน เอลวิสนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดและสมิธโซเนียนและผู้แต่งหนังสือในปี พ.ศ. 2564 " Asteroids: How Love, ความกลัวและความโลภจะกำหนดอนาคตของเราในอวกาศ "อธิบายผ่านอีเมล
"ปริมาณที่เราจะเปลี่ยนความเร็วของวงโคจรของ Dimorphos ซึ่งเป็นดวงจันทร์ของดาวเคราะห์น้อย Didymos ใกล้โลกจะน้อยกว่าความเร็วของหอยทาก (ตามตัวอักษร) - 4.6 ฟุต (1.4 เมตร) ต่อชั่วโมง" Elvis กล่าว "แต่มันไม่ใช่ศูนย์ สถาปัตยกรรมของระบบสุริยะจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างละเอียด" เขาบอกว่าแม้สิ่งนี้จะไม่มีความสำคัญในทันที แต่ก็เป็นเชิงสัญลักษณ์ "มีคนจำนวนมากที่ตื่นเต้นกับการก้าวออกจากความเป็นมนุษย์นี้ มีคนอื่นๆ อีกหลายคนที่จะพูดว่า" ไม่อีกแล้ว เราต้องทำซ้ำข้อผิดพลาดด้านสิ่งแวดล้อมของเราตอนนี้เท่านั้นในระดับที่ใหญ่กว่ามากหรือไม่'"
4. แม้แต่ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กก็สามารถสร้างความเสียหายได้มากมายหากมันพุ่งชนโลก
Dimorphos อาจดูอ่อนแอเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่กวาดล้างไดโนเสาร์ซึ่งมีขนาดประมาณ 10 กิโลเมตร แต่แม้แต่ดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กก็สามารถสร้างอันตรายร้ายแรงได้หากพุ่งชนโลก จอห์นสันสังเกตว่ามันใหญ่กว่าสามเท่าและอาจมากกว่ามวลของดาวเคราะห์น้อยที่สร้างหลุมอุกกาบาต Barringer Craterในรัฐแอริโซนาตะวันออกเมื่อ 50,000 ปีก่อน ถึงห้าเท่า
"มันจะส่งผลกระทบต่อพลังงานโดยประมาณประมาณ 10 เมกะตันของทีเอ็นที ซึ่งใหญ่กว่าระเบิดนิวเคลียร์ใดๆ และสร้างปล่องภูเขาไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่กี่ไมล์และมีความลึก 1 ใน 4 ไมล์ (0.4 กิโลเมตร)" จอห์นสันกล่าว "ผลกระทบจากการระเบิดอาจขยายออกไป 150 ไมล์ (241 กิโลเมตร) ในทุกทิศทางจากจุดที่กระทบ" ความคาดหมายของภัยพิบัติดังกล่าวทำให้เป็นไปได้ว่าภารกิจป้องกันดาวเคราะห์น้อยในอนาคตอาจต้องกำหนดเป้าหมายวัตถุที่มีขนาดของ Dimorphos
5. DART อาจส่งผลต่อยานอวกาศกู้ภัยโลกในอนาคต
ถ้า DART ทำงานได้ตามที่วางแผนไว้ "มันจะตรวจสอบทั้งเทคนิคการกระแทกจลนศาสตร์เพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกันดาวเคราะห์ และเทคโนโลยีปัจจุบันนั้นช่วยให้เราสามารถทำการโก่งตัวได้" จอห์นสันอธิบาย แต่นั่นไม่ได้หมายความว่า NASA จะเร่งสร้างยานอวกาศที่สามารถทำผลงานแบบเดียวกันและเตรียมพร้อมที่จะเปิดตัวในแวบแรกของดาวเคราะห์น้อยที่คุกคามโลกได้
"ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยที่มีนัยสำคัญเป็นภัยธรรมชาติที่หายากอย่างยิ่ง และเทคนิคใดที่อาจใช้เพื่อเบี่ยงเบนความสนใจจากวัตถุที่ตรวจพบล่วงหน้าจะขึ้นอยู่กับสถานการณ์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการค้นพบล่วงหน้ากี่ปี" จอห์นสันกล่าว "หลายทศวรรษอาจผ่านไป ก่อนที่ผู้ส่งผลกระทบรายใหญ่รายต่อไปจะถูกค้นพบ และโครงการป้องกันดาวเคราะห์ในเวลานั้นในอนาคตอาจต้องการใช้เทคโนโลยีที่ล้ำหน้ากว่าซึ่งน่าจะพร้อมใช้งานในตอนนั้น"
ในทางกลับกัน "การเปรียบเทียบ DART กับสิ่งที่อาจถูกนำมาใช้ในกรณีฉุกเฉินจริงนั้นจะขึ้นอยู่กับว่าการทดลองดำเนินไปอย่างไร" Rivkin กล่าว ผู้พิทักษ์ดาวเคราะห์ในอนาคต "อาจไม่แตกต่างอย่างมาก" จากการออกแบบของ DART
ตอนนี้น่าสนใจ
DART กำลังมุ่งเป้าไปที่ Dimorphos เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของวงโคจรช้ารอบ Didymos สามารถสังเกตได้ง่ายกว่าการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยรอบดวงอาทิตย์ ตามบล็อกโพสต์ของ NASAนี้
