Een klein ruimtevaartuig dat op een ramkoers met een asteroïde moet worden gelanceerd, is ingekapseld in de laadstroomlijn van zijn Falcon 9-raket voor ontploffing vanuit Californië deze week, een missie die de eerste lancering van SpaceX met een NASA-sonde voor het zonnestelsel zal markeren.
NASA's Double Asteroid Redirection Test, of DART, missie markeert de eerste keer dat een ruimtevaartuig een planetaire verdedigingstechniek zal demonstreren die de aarde kan beschermen tegen een toekomstige bedreigende asteroïde.
De missie van $ 330 miljoen is kleinschalig in vergelijking met veel van de interplanetaire sondes van NASA. In plaats van jarenlang door het zonnestelsel te reizen, zal het DART-ruimtevaartuig van 1,345 pond (610 kilogram) wegschieten op een enkele reis van 10 maanden naar een paar asteroïden genaamd Didymos en Dimorphos.
De missie richt zich op Dimorphos, de kleinste van de twee asteroïden, en botst erop. Astronomen op aarde, zo'n 6.8 miljoen kilometer (11 miljoen mijl) zullen meten hoe de kinetische impact de baan van Dimorphos rond zijn grotere metgezel Didymos verandert.
"Onze missie is om een asteroïde te raken met een snelheid van 15,000 mph (24,000 kilometer per uur)", zegt Ed Reynolds, DART-projectmanager bij het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. "Dat is zwaar. Dat is moeilijk. We hebben heel, heel hard gewerkt om een missie te ontwerpen die de maan van een asteroïdesysteem zal raken."
Ervan uitgaande dat de missie op woensdag om 1:21:02 uur EST (dinsdag 10:21:02 PST) vertrekt vanaf Vandenberg Space Force Base, zal DART Dimorphos bereiken op 26 september 2022.
DART is de eerste interplanetaire sonde van NASA die op een SpaceX-raket wordt gelanceerd.
"Alles aan de raket ziet er geweldig uit voor lancering", zei Julianna Scheiman, directeur voor civiele satellietmissies bij SpaceX, tijdens een pre-lanceringspersconferentie maandagmiddag. "We zijn van plan om vanavond uit te rollen en we volgen geen problemen."
DART zal vliegen op een Falcon 9-raket die wordt aangedreven door een tweemaal gevlogen herbruikbare eerste trap. Aangewezen als B1063 in de vloot van SpaceX, werd de booster gelanceerd vanaf Vandenberg tijdens zijn eerste vlucht afgelopen november om de Sentinel-6 Michael Freilich oceanografische satelliet de ruimte in te brengen.
Na de landing op Vandenberg werd de booster door het land vervoerd naar Cape Canaveral voor een lancering met 60 Starlink-internetsatellieten op 26 mei. SpaceX stuurde de raket per vrachtwagen terug naar Californië voor de lancering met DART.
Tijdens deze missie zal de eerste trap van de Falcon 9 zijn Merlin 1D-motoren ongeveer tweeënhalve minuut na de missie uitschakelen en vervolgens beginnen met manoeuvres naar een landing op een SpaceX-droneschip dat verderop in de Stille Oceaan geparkeerd staat.
De bovenste trap van de Falcon 9 zal verder naar het zuiden gaan over de Stille Oceaan en zijn enkele Merlin-motor afvuren om DART voort te stuwen op een ontsnappingstraject weg van de aarde en in het zonnestelsel.
Didymos en Dimorphos draaien om de zon in een langwerpig pad dat hen af en toe in de buurt van de aarde brengt. Dat maakt ze potentieel gevaarlijke asteroïden, hoewel wetenschappers zeggen dat er op korte termijn geen dreiging van het paar is. Geen enkele ruimtemissie heeft Didymos en Dimorphos ooit verkend, maar wetenschappers die ze met telescopen hebben waargenomen, zeggen dat de asteroïden respectievelijk ongeveer een halve mijl (780 meter) en 525 voet (160 meter) in diameter zijn.
"Het is een opzettelijke crash van een ruimtevaartuig in een rots", zegt Thomas Zurbuchen, associate administrator voor NASA's wetenschappelijke missiedirectoraat. 'Natuurlijk, wat we proberen te leren, is hoe we een dreiging kunnen afweren die zou binnenkomen. Wees gerust, die steen is op dit moment geen bedreiging, en het zal ook geen dreiging ervoor of erna zijn. Van alle nabije-aarde-objecten die we vandaag kennen, vormt geen van hen een bedreiging binnen 100 jaar of zo.”
Wetenschappers schatten dat er ongeveer 25,000 asteroïden in de buurt van de aarde zo groot als Dimorphos zouden moeten zijn, met de geschatte afmetingen van een voetbalstadion. Een asteroïde van die grootte die op de aarde inslaat, kan een grootstedelijk gebied wegvagen en massale slachtoffers veroorzaken.
NASA zegt dat onderzoeken ongeveer 40% van vergelijkbare asteroïden in de buurt van de aarde hebben ontdekt. Wetenschappers hebben meer dan 95% van de populatie van grotere asteroïden van 1 kilometer klasse (0.6 mijl) nabij de aarde gevonden, die wereldwijde schade kunnen aanrichten als ze onze planeet raken. Voor de kleinere asteroïden is het percentage veel lager, maar ze vormen een beperkter risico.
DART is de eerste ruimtemissie in het planetaire verdedigingsprogramma van NASA. Het bureau is van plan om in 2026 zijn volgende planetaire verdedigingsmissie, een infraroodtelescoop, te lanceren om de meeste onopgemerkte gevaarlijke asteroïden in de buurt van de aarde te vinden.
Het DART-ruimtevaartuig arriveerde op 2 oktober in Vandenberg na een cross-country trip per vrachtwagen van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.
Een kleine CubeSat van het Italiaanse ruimteagentschap zal met DART naar de ruimte rijden en vervolgens ongeveer 10 dagen voor de impact worden ingezet. Het meerijdende ruimtevaartuig, genaamd LICIACube, zal manoeuvreren naar een baan die is verschoven ten opzichte van DART, waardoor het veilig voorbij kan vliegen en de botsing met een paar optische camera's kan bekijken.
Sinds DART's in Vandenberg hebben grondteams het ruimtevaartuig getest om er zeker van te zijn dat het het transport vanuit Maryland overleefde, en vervolgens ongeveer 110 kilo hydrazinebrandstof geladen om de 50 kleine raketstuwraketten van de sonde te voeden. De raketjets zullen worden gebruikt voor fijne richt- en ruimtevaartuigmanoeuvres tijdens de vlucht naar Didymos en Dimorphos.
Het DART-ruimtevaartuig is verzonden vanuit het Applied Physics Laboratory met xenongas dat al is geladen voor zijn ionenvoortstuwingssysteem. De missie zal de eerste zijn voor een nieuwe, zeer efficiënte elektrische boegschroef, ontwikkeld door NASA's Glenn Research Center en Aerojet Rocketdyne.
De NASA Evolutionary Xenon Thruster-Commercial, of NEXT-C, boegschroef is een technologische demonstratiecomponent van de DART-missie. De nieuwe boegschroef is een verbeterde, krachtigere versie van het ionenvoortstuwingssysteem dat werd gebruikt op eerdere NASA-ruimtesondes.
Ionenvoortstuwingssystemen werken met een lage stuwkracht, maar ze kunnen maanden of jaren ononderbroken vuren terwijl ze relatief weinig brandstof verbruiken. Ze werken door geïoniseerd gas te versnellen met behulp van elektriciteit. In het geval van DART wordt de elektriciteit opgewekt door twee uitrolzonnepanelen.
De DART-missie zou in juli worden gelanceerd, maar NASA kondigde eerder dit jaar aan dat de lancering naar november zou verschuiven vanwege vertragingen bij het leveren van het primaire instrument en de zonnepanelen van het ruimtevaartuig.
NASA zei dat de vertraging werd veroorzaakt door "technische uitdagingen" in verband met het Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation, of DRACO, beeldvormingssysteem van het ruimtevaartuig, dat moest worden versterkt om ervoor te zorgen dat het de stress van een raketlancering kan overleven.
De DRACO-camera zal vlak voor de inslag foto's maken van de Didymos- en Dimorphos-asteroïden.
De levering van de Roll-Out Solar Arrays van het ruimtevaartuig, bekend als ROSA, werd vertraagd vanwege problemen met de toeleveringsketen, deels te wijten aan de COVID-19-pandemie.
DART was oorspronkelijk gepland om te vliegen als secundaire lading bij een commerciële lancering, maar NASA koos in 2019 voor SpaceX om de missie op een speciale rit te lanceren. NASA heeft SpaceX een contract van $ 69 miljoen toegekend voor de lancering vanaf Vandenberg Space Force Base, de eerste missie van het bedrijf met een ruimtevaartuig op weg naar een ander planetair lichaam naast de maan.
Het zal niet de eerste lancering van SpaceX zijn op een ontsnappingstraject op aarde. Dat gebeurde in 2018, toen SpaceX een Tesla Roadster het zonnestelsel in stuurde op een stijlvol debuut van de Falcon Heavy-raket van het bedrijf.
Maar de Tesla was geen wetenschappelijke sonde, en hij lanceerde niet op een koers om een planeet of asteroïde te bezoeken.
DART is de eerste van een groeiende lijst van verkenningsmissies van het zonnestelsel die zijn geboekt om met SpaceX te lanceren. Het bedrijf lanceerde de Israëlische Beresheet-maanlander als meeneemlading bij een commerciële lancering in 2018, maar het ruimtevaartuig faalde tijdens de afdaling naar de maan.
Een Falcon Heavy-raket is gepland voor lancering in augustus met NASA's Psyche robot-wetenschappelijke missie om een grote metaalrijke asteroïde te bezoeken. Een andere Falcon Heavy krijgt de opdracht om NASA's vlaggenschip Europa Clipper in oktober 2024 naar Jupiter te lanceren.
Er zijn ook commerciële maanlanders en een Zuid-Koreaanse maanorbiter in de achterstand van SpaceX om te vliegen op toekomstige Falcon 9- en Falcon Heavy-missies.
E-mail de auteur.
Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.
