小惑星の軌道を変えるという初めてのミッションでSpaceXFalcon9ロケットに乗って、水曜日の初めにカリフォルニアから小さなNASA宇宙探査機が爆発し、いつか小惑星を迂回させるために使用される可能性のある技術を開拓しました。地球との衝突コース。
330億15,000万ドルのダブル小惑星リダイレクトテスト（DARTミッション）は、ディモーフォスという名前のスタジアムサイズの小惑星を狙っています。 来年の24,000月、宇宙船は約XNUMX mph（XNUMX時間あたりXNUMX km）の速度で小惑星に衝突し、コースから少し外れます。
科学者は地球上の望遠鏡を使用して、衝突によってディディモスという名前のより大きな小惑星の周りのディモーフォスの軌道がどの程度変化するかを測定します。 このデータにより、科学者は、地球に将来の脅威をもたらす可能性のある別の小惑星に対して、動的インパクター宇宙船がどれほど効果的であるかを判断できます。
DARTは、人類初の惑星防衛ミッションであり、太陽系の私たちの地域で小惑星から地球を見つけ、特徴づけ、潜在的に保護するために設立された新しいNASA部門の一部です。
「DARTは技術のデモンストレーターです」と、NASAのミッションを開発したジョンズホプキンス大学応用物理研究所のDARTのミッションシステムエンジニアであるエレナアダムスは述べています。 「私たちはさまざまなテクノロジーを実証しています。 私たちが示している最も重要なことは、小惑星に影響を与える能力です。 それがどれほど難しいかを知るために、私たちは107億0.1万マイルを移動して、XNUMXマイルのサイズのものにぶつかります。」
"W私たちが学ぼうとしているのは、侵入する脅威をどのようにそらすかです」と、NASAの科学ミッション局長であるThomasZurbuchenは述べています。 「今のところ、その岩は脅威ではなく、前後の脅威にもなりませんので、ご安心ください。 今日私たちが知っているすべての地球近傍天体の中で、100年かそこら以内に脅威となるものはありません。」
SpaceXのFalcon9ロケットのDARTによる打ち上げ。これは、惑星地球を脅威の小惑星から保護できる技術を証明するための人類初の実験的ミッションです。 https://t.co/fg2AwrSDNA pic.twitter.com/PDvIhTS8Og
— Spaceflight Now（@SpaceflightNow） 2021 年 11 月 24 日
1,358ポンド（616キログラム）のDART宇宙船が、カリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地から水曜日の午前1時21分02秒（GMT 0621：02、火曜日の午後10時21分02秒）にSpaceXの上に打ち上げられました。ファルコン9ロケット。
1つのMerlin229Dメインエンジンがフルパワーまで減速し、高さ70フィート（1.7メートル）のランチャーを9万ポンドの推力でパッドから押し出しました。 低いヘイズ層をロケットで通過した後、ファルコンXNUMXは、カリフォルニアのセントラルコーストにあるヴァンデンバーグ発射基地から南南東に向かって澄んだ空を下って弧を描きました。
SpaceXの在庫でB1063と指定された第400ステージのブースターは、ミッションの650分半を切断して分離しました。 ブースターは大気圏を下って降下し、太平洋のヴァンデンバーグから約XNUMXマイル（XNUMX km）の距離にあるスペースXのドローン船「もちろん私はまだあなたを愛しています」に推進着陸しました。
着陸により、再利用可能な第XNUMXステージのXNUMX回目の宇宙旅行が完了しました。
一方、Falcon 9の使い捨て第28ステージは、DART宇宙船で予備の駐車軌道に到達するために、エンジンを24,000分近く燃焼させました。 リフトオフの39,000分後にXNUMX回目の燃焼が始まり、DARTをXNUMX mph（XNUMX km / h）以上の速度に加速し、DARTを軌道に乗せて地球の重力の旅から逃れました。
ロケットは、ミッションの約55分後にDART宇宙船を配備しました。 ランチャーからのライブビューは、プローブがFalcon9の第XNUMXステージから後退していることを示していました。
DARTは、SpaceXロケットで打ち上げられた最初のNASA惑星間探査機でした。
SpaceXによると、Falcon 9ブースターは、NASAのDART小惑星偏向ミッションで打ち上げられた後、太平洋のドローン船「もちろんIStillLoveYou」に着陸しました。
ビデオはタッチダウンの直前に切り取られました。 これは、このブースターのXNUMX回目の飛行でした。https://t.co/fg2AwrSDNA pic.twitter.com/4hIUiXaqxH
— Spaceflight Now（@SpaceflightNow） 2021 年 11 月 24 日
NASAは後に、地上管制官が最初にオーストラリアの欧州宇宙機関のアンテナを介して、次にスペインにあるNASA独自の深宇宙ネットワークステーションを介してDARTとの通信を確立したことを確認しました。
次に、DARTは、60つの発電用ソーラーアレイウィングを先端から先端まで19フィート（XNUMXメートル）以上のスパンに広げました。 Redwireによって製造されたロールアウトソーラーアレイは、国際宇宙ステーションでの以前の使用に続いて、深宇宙ミッションで飛行する最初の種類のものです。
DARTの対象となる二重小惑星システムであるディディモスとディモーフォスは、太陽を細長い経路で周回させ、時折地球の近くに運びます。
科学者たちは、このペアからの短期的な脅威はないと言っていますが、それはそれらを地球近傍小惑星として分類します。 ディディモスとディモーフォスを探査した宇宙ミッションはこれまでありませんが、小惑星を望遠鏡で観察した科学者は、小惑星の直径はそれぞれ約780マイル（525メートル）と160フィート（XNUMXメートル）だと言います。
科学者たちは、ディモーフォスのサイズの地球近傍小惑星が約25,000個あるはずだと推定しています。 地球に影響を与えるそのサイズの小惑星は、大都市圏を一掃し、大量の死傷者を引き起こす可能性があります。
NASAによると、調査により、同様のサイズの地球近傍小惑星の約40％が発見されました。 科学者たちは、より大きな95キロメートルクラス（1マイル）の地球近傍小惑星の人口の0.6％以上を発見しました。これは、地球に衝突した場合に地球規模の被害をもたらす可能性があります。 小さい小惑星の場合、パーセンテージははるかに低くなりますが、リスクはより限定されます。
NASAは、2026年に、XNUMX番目の惑星防衛ミッションである赤外線望遠鏡とそれに続くDARTを立ち上げ、検出されていない危険な地球近傍小惑星のほとんどを見つけることを計画しています。
「ONASAの惑星防衛調整室であるリンドリージョンソンは、次のように述べています。 「それで、私たちはこの動的インパクター技術をテストしています。そこでは、宇宙船を高速で小惑星に衝突させて、その経路から少し速度を落とすだけで、それは将来に変わります。」
わずかな速度調整により、数年または数十年先の小惑星の位置が大きく変化する可能性があります。つまり、十分な警告があれば、地球を衝撃から保護するために必要なのは比較的コンパクトな宇宙船だけです。
「私たちの目的は、これらの天体を地球から遠く離れた場所で見つけ、何年も前に軌道上でこの変化を起こすことができるようにすることです。そのため、それらを変えるのにそれほど時間はかかりません」とジョンソン氏は述べています。 。
アダムズによると、水曜日の定刻の打ち上げにより、DARTのディモーフォスへの到着は26年2022月XNUMX日に暫定的に設定されています。
今後10か月で、DARTは、将来の深宇宙探査機で使用できるいくつかの新しい技術を証明する予定です。
NASAの進化的キセノンスラスター-商用、またはNEXT-Cスラスターは、DARTミッションの技術デモンストレーションコンポーネントです。 NASAのグレンリサーチセンターとエアロジェットロケットダインによって開発された新しいスラスターは、以前のNASA宇宙ミッションで使用されていたイオン推進システムのアップグレードされたより強力なバージョンです。
DARTのNEXT-Cスラスターは、航空機が小惑星ディモーフォスに到達するために必要ではありませんが、今後数か月にわたるイオン推進システムの一連の「中立」燃焼により、将来のプローブで使用するためのエンジンが実証されます。
イオン推進システムは低推力で動作しますが、比較的少ない燃料を消費しながら、数か月または数年にわたって継続的に発火することができます。 それらは、電気を使用してイオン化ガスを加速することによって機能します。 DARTの場合、電力はXNUMXつのロールアウトソーラーパネルによって生成されます。これも比較的新しい技術です。
DARTは、ミッションの技術デモのXNUMXつとして、フラット無線アンテナも搭載しています。
DARTミッションはXNUMX月に打ち上げられる予定でしたが、NASAは今年初めに、宇宙船の主要な機器とソーラーアレイの納入が遅れたため、打ち上げがXNUMX月に遅れると発表しました。
NASAによると、この遅延は、宇宙船のディディモス偵察および光学ナビゲーション用小惑星カメラ（DRACO）イメージングシステムに関連する「技術的課題」が原因であり、ロケット打ち上げのストレスに耐えられるように強化する必要がありました。
DRACOカメラは、衝突直前にディディモスとディモーフォスの小惑星の写真を撮り、小惑星の位置に関する情報を収集して、DARTがディモーフォスの中心にある照準点に向かってナビゲートするのを支援します。
COVID-19のパンデミックのせいもあり、サプライチェーンの問題により、宇宙船の展開型ソーラーアレイの納入も遅れました。
DART分離が確認されました！
NASAのダブルアステロイドリダイレクションテストミッションは、SpaceXFalcon9ロケットに搭載されたカリフォルニアからの打ち上げで成功裏にスタートしました。
宇宙船は現在、ランチャーから自由に飛行し、深宇宙に向かっています。https://t.co/fg2AwrSDNA pic.twitter.com/COoBmH01F1
— Spaceflight Now（@SpaceflightNow） 2021 年 11 月 24 日
イタリア宇宙機関によって提供された小さなCubeSatは、DARTで宇宙に乗りました。 来年の10月、Dimorphosの影響の約XNUMX日前に展開されます。 LICIACubeという名前のライドアロング宇宙船は、DARTからオフセットされた軌道に移動し、安全に飛行して、一対の光学カメラとの衝突を監視できるようにします。
DARTは、ディモーフォスに衝突する約XNUMX時間前に、飛行の自律制御を引き継ぎます。 宇宙船は、ミサイル誘導システムから派生した高度な搭載ナビゲーションアルゴリズムを使用します。これは、小型機操縦自律リアルタイムナビゲーションまたはSMARTNavと呼ばれます。
DARTをディモーフォスに向けて誘導するために必要な修正は、ミッション制御が命令するには速すぎ、小惑星の位置から地球までの通信遅延は約38万マイル（6.8万キロメートル）で11秒になります。
XNUMX個のヒドラジン燃料スラスターが最後の衝突コースでDARTを操縦します。
DARTは、DRACOカメラからライブビデオを地球にストリーミングします。 高速アプローチとディモーフォスのサイズが小さいため、ターゲットの小惑星は、衝突前の最後のXNUMX時間にのみDRACOのファインダーに表示されます。
「約XNUMX分で…ようやくディモーフォスの形が見え始め、XNUMX分でそれにぶつかりました」とアダムズは言いました。 「ですから、反応する時間はあまりありません。最初は正しくなければなりません。」
衝突はDARTを破壊し、ディモーフォスに小さなクレーターを残す可能性があります。 次に、軌道の変化について二重小惑星を監視するための望遠鏡による観測が行われます。
ディモーフォスは現在、11時間55分に10回程度、より大きな仲間を一周しています。 当局は、DARTの衝突によって引き起こされた運動エネルギーの伝達から約XNUMX分で公転周期が変化すると予想しています。
「これにより、地球を小惑星の衝突から保護するための戦略のXNUMXつとして、運動衝撃をツールとして使用することの有効性を判断するために必要な多くの分析を行うことができます」と、APLのDARTのプロジェクトマネージャーであるEdReynoldsは述べています。
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