2022 metais „NASA“ įėjo į istoriją – agentūra tyčia nukreipė kosminį aparatą į asteroidą, siekdama patikrinti, ar įmanoma pakeisti šio objekto orbitą aplink didesnį jį lydintį asteroidą.

Jau anksčiau buvo žinoma, kad „DART“ misija, kurios pilnas pavadinimas – Dvigubo asteroido nukreipimo testas, buvo itin sėkminga. Ji sutrumpino asteroidų poros „Didymos“ ir „Dimorphos“ orbitinį periodą net 33 minutėmis.

Tačiau nauji matavimai atskleidė dar reikšmingesnį rezultatą: smūgis pakeitė ne tik mažesniojo asteroido judėjimą aplink didesnįjį, bet ir visos „Didymos“–„Dimorphos“ sistemos trajektoriją erdvėje.

Šis pasiekimas žymi pirmą kartą žmonijos istorijoje, kai buvo tiesiogiai pakeista natūralaus objekto orbita aplink Saulę.

„Šis darbas papildė „DART“ misijos pademonstruotų naujų technologinių galimybių sąrašą – dabar prie jų galime priskirti ir dvejetainės asteroidų sistemos heliocentrinės orbitos pakeitimą“, – teigė Ilinojaus universiteto Urbanos-Šampeino mieste aviacijos ir kosmoso inžinieriaus Rahilo Makadios vadovaujama tyrėjų komanda.

„DART“ misija buvo vykdoma planetinės gynybos tikslais. Saulės sistemoje skrieja daugybė didelių uolinių kūnų, ir nors šiuo metu nėra žinoma apie nė vieną, kuris artimiausiu metu turėtų susidurti su Žeme, žmonija nori būti pasirengusi tokiam scenarijui.

„DART“ sumanymas buvo gana paprastas. Taikiniu pasirinkta tarpusavyje gravitaciškai susieta asteroidų pora: didesnysis „Didymos“, kurio skersmuo siekia apie 780 metrų, ir mažesnysis „Dimorphos“, kurio skersmuo – apie 160 metrų. Kadangi „Dimorphos“ yra mažesnis, jį pajudinti buvo lengviau.

Ši sistema pasirinkta ir todėl, kad jos orbitinis periodas buvo labai tiksliai žinomas, todėl bet kokius pokyčius buvo nesunku išmatuoti. Kad „DART“ misija būtų laikoma sėkminga, smūgis turėjo pakankamai pakeisti „Dimorphos“ trajektoriją, kad pasikeistų jo skriejimo aplink partnerį periodas.

Mokslininkai tikėjosi maždaug 7 minučių pokyčio, todėl realiai užfiksuotas 33 minučių skirtumas buvo ypač įspūdingas.

Vis dėlto asteroidų sistema tėra didesnės visumos – visos Saulės sistemos – dalis. R. Makadios komanda norėjo išsiaiškinti, ar „DART“ misija pakeitė ne tik „Dimorphos“ orbitinį periodą aplink „Didymos“, bet ir bendrą abiejų objektų judėjimo kelią aplink Saulę.

Kadangi „Dimorphos“ ir „Didymos“ yra susieti gravitaciškai, jie skrieja aplink bendrą masės centrą, vadinamą baricentru. Kai „DART“ trenkėsi į „Dimorphos“, smūgis ne tik suteikė mažesniajam asteroidui postūmį, bet ir išsviedė į kosmosą didelį kiekį nuolaužų.

Ši iš sistemos pasišalinusi medžiaga išsinešė dalį impulso, todėl, kaip ir prognozavo mokslininkai, turėjo atsirasti menkas atoveiksmis, galėjęs šiek tiek pakeisti „Didymos“ ir „Dimorphos“ poros judėjimą aplink Saulę.

Per kelerius metus nuo 2022 metų rugsėjį įvykusio susidūrimo asteroidų sistema buvo itin atidžiai stebima. R. Makadios komanda išanalizavo 22 žvaigždžių uždengimų duomenis, 5955 nuo Žemės atliktus sistemos padėties matavimus, tris paties „DART“ aparato navigacinius matavimus ir devynis nuo Žemės atliktus atstumo matavimus.

Visi šie duomenys parodė, kad smūgis iš tiesų suteikė „Didymos“–„Dimorphos“ sistemai menką postūmį ir sumažino jos orbitinį greitį maždaug 11,7 mikrometro per sekundę, arba apie 42 milimetrus per valandą.

Tačiau kosmose net ir menkiausias postūmis ilgainiui gali lemti labai didelį padėties pokytį. Per dešimtmetį 11,7 mikrometro per sekundę greičio pokytis susikauptų į maždaug 3,69 kilometro trajektorijos skirtumą.

Tai reiškia, kad planetinės gynybos masteliais, kai perspėjimas galėtų būti gautas prieš kelerius ar net keliasdešimt metų, net ir nedidelio stumtelėjimo gali pakakti, kad pavojingas asteroidas būtų saugiai nukreiptas nuo Žemės.

Ateities misijos suteiks dar aiškesnį vaizdą apie tai, kas tiksliai įvyko smūgio metu. Europos kosmoso agentūros zondas „Hera“, kuris „Didymos“ sistemą turėtų pasiekti vėliau šiame dešimtmetyje, tirs „DART“ paliktą smūgio kraterį ir detaliai matuos asteroidų masę bei struktūrą.

Tačiau jau dabar pasiektas rezultatas yra išskirtinis. Pirmą kartą istorijoje žmonija pakeitė natūralaus objekto judėjimo kelią Saulės sistemoje.

„Parodžius, kad tokios asteroidų nukreipimo misijos kaip „DART“ gali pakeisti dangaus kūno heliocentrinę orbitą, šis tyrimas žymi svarbų žingsnį pirmyn mūsų gebėjime užkirsti kelią būsimiems asteroidų smūgiams į Žemę“, – teigė tyrėjai.