NASA Asteroid Strike DART Mission Team hat JPL-Mitglieder

Das etwa 1.320 Pfund (etwa 600 Kilogramm) schwere DART-Raumschiff, das im November 2021 startet, wird 6,8 ​​Millionen Meilen (11 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt sein, wenn es auf Dimorphos aufsetzt, das nur 525 Fuß (160 Meter) im Durchmesser misst. Um die Sache noch schwieriger zu machen, nähert sich das Raumschiff dem Weltraumfelsen mit etwa 6,1 Kilometern pro Sekunde. Dimorphos umkreist Didymos mit einem Durchmesser von etwa 780 Metern alle 11,9 Stunden.

Anreise nach Dimorphos

Die Navigationsabteilung von JPL hat Erfahrung darin, Raumfahrzeuge genau an entfernte Orte zu bringen (denken Sie: Kassini zum Saturn, Juno zum Jupiter, Ausdauer zum Mars). Jede Mission bringt ihre eigenen Herausforderungen mit sich, und DART hat viele davon.

„Es ist harte Arbeit“, sagte Julie Bellerose vom JPL, die das DART-Navigationsteam für Raumfahrzeuge leitet. „Ein großer Teil der Arbeit des Navigationsteams besteht darin, DART 24 Stunden vor dem Aufprall in ein 15 Kilometer breites Gebiet im Weltraum zu bringen.“ An diesem Punkt, sagte Bellerose, wird das letzte Kurskorrekturmanöver der Mission (das Abfeuern von Triebwerken, um die Flugrichtung zu ändern) von Missionskontrolleuren auf der Erde durchgeführt. Von da an liegt es an DART zu entscheiden.

Während der letzten Stunden seiner Fahrt in eine Richtung wird DART ein von APL entwickeltes autonomes Navigationsgerät im Fahrzeug verwenden, um auf Kurs zu bleiben. SMART Nav, oder Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation, sammelt und verarbeitet Bilder von Didymos und Dimorphos von der hochauflösenden Kamera Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation (DRACO) von DART und verwendet dann eine Reihe von Rechenalgorithmen, um diese Manöver zu bestimmen muss innerhalb der letzten vier Stunden vor dem Aufprall durchgeführt werden.

Zusammen mit dem DART-Team berechnet und plant eine weitere Gruppe von JPL-Navigatoren die Flugbahn des DART-Begleitraumfahrzeugs: des Light Italian CubeSat der italienischen Weltraumagentur (ASI) für Asteroidenaufnahmen oder LICIACube, das die wichtige Aufgabe hat, die Auswirkungen von DART auf Dimorphos abzubilden. Das Toaster-große Raumschiff trennte sich am 11. September von DART, um alleine durch den interplanetaren Raum zu navigieren – mit Hilfe des JPL-Teams.

„Wir arbeiten mit ASI zusammen, um LICIACube innerhalb von 25 bis 50 Meilen (40 bis 80 Kilometer) von Dimorphos nur zwei bis drei Minuten nach dem DART-Aufprall zu bringen – nahe genug, um gute Bilder des Aufpralls und der Wolke zu erhalten so nah, dass LICIACube von Auswurfmaterial getroffen werden könnte“, sagte Dan Lubey, LICIACube-Navigationsmanager von JPL.

Obwohl sie für den Erfolg der DART-Mission nicht notwendig sind, könnten die Bilder vor und nach dem Einschlag, die die beiden optischen Kameras LEIA (LICIACube Explorer Imaging for Asteroid) und LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) dieses kleinen Satelliten liefern, der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugute kommen für Studien an erdnahen Objekten und Unterstützung bei der Interpretation von DART-Ergebnissen.

Zeit und Raum

JPL Near-Earth Object Studies Center (CNEOS), ein Element des Planetary Defense Coordination Office der NASA (OFSP), wurde beauftragt, nicht nur die Position von Didymos im Weltraum innerhalb von 16 Meilen (25 Kilometer) zu bestimmen, sondern auch, wann Dimorphos aus der DART-Anflugrichtung sichtbar – und zugänglich – sein würde.

Zusammen mit Forschern anderer Institutionen werden CNEOS-Mitglieder die Gesteins- und Regolithwolke (zerbrochenes Gestein und Staub), die durch den Einschlag ausgestoßen wurden, sowie den neu gebildeten Einschlagskrater und die Bewegung von Dimorphos in seiner Umlaufbahn um seinen Mutterasteroiden untersuchen. Unter der Leitung von Steve Chesley vom JPL werden sie nicht nur Daten und Bilder von DART und LICIACube untersuchen, sondern auch Daten von Weltraum- und bodengestützten Teleskopen.

Wissenschaftler glauben, dass der Einschlag die Umlaufzeit des Mondes um den größeren Asteroiden um mehrere Minuten verkürzen sollte. Diese Dauer muss lang genug sein, damit die Effekte von Teleskopen auf der Erde beobachtet und gemessen werden können. Dieser Test sollte auch ausreichen, um zu demonstrieren, ob die kinetische Aufpralltechnologie – der Aufprall auf einen Asteroiden, um seine Geschwindigkeit und damit seine Flugbahn anzupassen – die Erde tatsächlich vor einem Asteroideneinschlag schützen könnte.

Zu den wichtigen Mitwirkenden unter diesen bodengestützten Teleskopen gehören NASA Deep Space Network, das vom JPL verwaltete Netzwerk riesiger Radioteleskope. Mit Radarbeobachtungen unter der Leitung des JPL-Wissenschaftlers Shantanu Naidu wird die massive 70-Meter-Schüssel von der Deep Space Station 14 im Goldstone-Komplex des Netzwerks in der Nähe von Barstow, Kalifornien, etwa 11 Stunden später damit beginnen, die Folgen der Himmelskollision zu beobachten Einschlag. , wenn die Rotation der Erde Didymos und Dimorphos in Sichtweite von Goldstone bringt. Daten von Echos, die von den beiden Weltraumfelsen abprallen, sollten helfen, Änderungen in der Umlaufbahn des Mondes zu bestimmen, und könnten sogar Radarbilder mit grober Auflösung liefern.

Natürlich ist die Radiowissenschaft nur ein Teil der Rolle des Deep Space Network. Navigationsteams sind auch darauf angewiesen, weil das Netzwerk das Mittel ist, über das die NASA mit Raumfahrzeugen auf dem Mond und darüber hinaus kommuniziert. seit 1963.

Erfahren Sie mehr über die Mission

Johns Hopkins APL verwaltet die DART-Mission für PDCO als Projekt des Planetary Missions Program Office der Agentur. DART ist die weltweit erste planetare Verteidigungstestmission, die absichtlich einen kinetischen Aufprall auf Dimorphos ausübt, um seine Bewegung im Weltraum leicht zu verändern. Obwohl der Asteroid keine Bedrohung für die Erde darstellt, wird die DART-Mission zeigen, dass ein Raumschiff autonom zu einem kinetischen Aufprall auf einen relativ kleinen Asteroiden navigieren kann, und sich als praktikable Technik erweisen, um einen Asteroiden auf einem Kollisionskurs mit der Erde abzulenken, falls dies der Fall ist jemals entdeckt. DART wird sein Ziel am 26. September 2022 erreichen.

Die LICIACube-Mission von ASI wird von Argotec mit unabhängiger Navigation betrieben, die von JPL, der Universität Bologna und dem Politecnico di Milano bereitgestellt wird. LICIACube begleitete DART während des gesamten Starts und der Kreuzfahrt und wurde dann 15 Tage vor dem Aufprall von DART freigelassen. Die Mission von LICIACube konzentriert sich auf die Abbildung der Ergebnisse des DART-Einschlags (der Krater und die Auswurffahne) sowie der unbeeinflussten Seite von Dimorphos.