روزی که ناسا یک سیارک را هدف گرفت؛ نگاهی به مأموریت تاریخی فضاپیمای دارت

در تاریخ ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲ (۴ مهر ۱۴۰۱) ساعت ۷:۱۴ عصر به وقت ساحل شرقی آمریکا (۰۲:۴۴ بامداد ۵ مهر به وقت ایران)، ناسا فضاپیمای کوچکی را عمداً به یک سیارک کوبید. این رویداد هم مسیر آن سنگ فضایی و هم آینده‌ی دفاع سیاره‌ای را تغییر داد.

هدف از این مأموریت که آزمایش دوگانه تغییر مسیر سیارک یا به اختصار دارت نام گرفت، بررسی این موضوع بود که آیا می‌توان با برخورددادن فضاپیمایی سنگین و پرسرعت، مسیر یک سیارک خطرناک را منحرف کرد یا نه.

حقابق سریع

• رویداد مهم: فضاپیمای دارت با قمر سیارکی دیمورفوس برخورد کرد.
• تاریخ: ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲، ساعت ۷:۱۴ عصر به وقت ساحل شرقی آمریکا.
• مکان: حدود ۱۱ میلیون کیلومتر دورتر از زمین.
• چه کسانی: تیمی از دانشمندان ناسا و آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز.

در سال ۱۹۶۸، گروهی از دانشجویان موسسه فناوری ماساچوست به عنوان ایده‌ای فرضی پیشنهاد دادند که می‌توان از موشک‌های ناسا برای منحرف‌کردن سیارکی که به سمت زمین می‌آید استفاده کرد. اما تا سال ۱۹۸۰، زمانی که لوئیس آلوارز، زمین‌شناس مشهور و همکارانش نوار گسترده‌ای از عنصر ایریدیوم را در لایه‌های زمین کشف کردند (که به پایان دوره کرتاسه برمی‌گشت) ابعاد واقعی خطر برخوردهای سیارکی آشکار نشد.

لایه‌ای از ایریدیوم که در زمین کمیاب اما در سیارک‌ها رایج است، نشان می‌داد که حدود ۶۶ میلیون سال پیش یک سنگ فضایی عظیم به زمین برخورد کرده و باعث رویداد انقراض جمعی شده که دایناسورها را نابود کرد. در سال ۱۹۹۲، دانشمندان مدرک قطعی را کشف کردند: دهانه برخوردی چیکشلوب به عرض تقریبی ۲۰۰ کیلومتر در شبه‌جزیره یوکاتان مکزیک.

در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰، اخترشناسان متوجه شدند که تعداد زیادی سنگ فضایی بالقوه خطرناک به‌طرز نگران‌کننده‌ای از کنار زمین عبور می‌کنند. همین امر باعث شد انسان‌ها به طور جدی‌تر دراین‌باره فکر کنند که چطور می‌توان این سیارک‌ها را خنثی کرد: از انفجار هسته‌ای گرفته تا شلیک لیزر، هل‌دادن آن‌ها با ابرهای بخار یا کوباندن یک جسم بزرگ به آن‌ها. ایده‌ی کوباندن مستقیم، امروز به‌عنوان «روش برخوردگر جنبشی» شناخته می‌شود.

در سال ۲۰۱۷، ناسا بودجه‌ای برای پروژه‌ای تصویب کرد تا روش برخوردگر جنبشی را روی دیمورفوس، قمر کوچکی که دور سیارکی بزرگ‌تر به نام دیدیموس می‌چرخد، آزمایش کند. این دو سیارک تهدید جدی برای زمین نداشتند، اما از آنجا که نسبتا نزدیک به سیاره ما عبور می‌کردند، فرصتی مناسب برای آزمایش روش برخوردگر جنبشی فراهم می‌کردند.

در طول چند سال بعد، دانشمندان ناسا و آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جانز هاپکینز یک فضاپیمای ۱٫۹ متری به وزن ۵۸۰ کیلوگرم ساختند که تنها هدفش برخورد با دیمورفوس بود.

دارت در ۲۳ نوامبر ۲۰۲۱ پرتاب شد و در ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲ به قلب سنگی قمر کوچک برخورد کرد و با استفاده از دوربین ویژه نصب‌شده روی فضاپیما آخرین لحظات آن ثبت شد. دوربین کوچک مکعبی چند روز قبل از برخورد اصلی دارت از فضاپیما جدا شد و بعد از جداشدن، همچنان به مسیر خود ادامه داد تا تصاویر و وقایع برخورد دارت با سیارک دیمورفوس را ضبط کند.

دارت مدار دیمورفوس را ۳۲ دقیقه کوتاه‌تر کرد؛ یعنی خیلی بیشتر از آنچه اخترشناسان پیش‌بینی کرده بودند و بسیار بیشتر از ۷۳ ثانیه‌ای که برای موفقیت پروژه لازم بود. همچنین همان‌طور که تلسکوپ هابل نشان داد، برخورد دارت گروهی از سنگ‌های بزرگ را ایجاد کرد.

مطالعات بعدی نگرانی‌هایی درباره پیامدهای ناخواسته مأموریت‌های آینده تغییر مسیر سیارک‌ها مطرح کرده‌اند. یکی از پژوهش‌ها نشان داد که سنگ‌های سرگردان حاصل از برخورد ممکن است در ۳۰ سال آینده به زمین برخورد کنند و بارش شهاب‌سنگ خیره‌کننده‌ای به‌وجود آورند و مطالعه دیگری پیش‌بینی کرد که این سنگ‌ها ممکن است به مریخ برخورد کنند.

جسیکا سان‌شاین، دانشمند از دانشگاه مریلند که روی مأموریت دارت کار کرده بود، گفت: «اگر سیارکی به سمت زمین در حرکت باشد و بخواهیم دقیقاً مسیر آن را تغییر دهیم تا از برخورد جلوگیری شود، جزئیات کوچک بسیار مهم می‌شوند. می‌توان آن را مثل بازی بیلیارد در فضا تصور کرد؛ اگر همه عوامل را در نظر نگیریم، ممکن است توپ به هدف نخورد.

دارت همچنان نخستین و تنها مأموریت دفاع سیاره‌ای است که روی یک سنگ فضایی واقعی آزمایش شده است. اما چین اعلام کرده که سازمان فضایی‌اش مأموریتی مشابه دارت را برای برخورد با سیارک تقریباً ۳۰ متری 2015 XF261 اجرا خواهد کرد. زمان پرتاب فضاپیمای چین ممکن است سال ۲۰۲۷ باشد.