Divulgación AIDA, el proyecto conjunto de la ESA y la NASA para estudiar cómo desviar un asteroide

[Alriga]

Con el objetivo de estudiar cómo se podría desviar un objeto astronómico que viniese a impactar contra la Tierra, la ESA y la NASA están pensando en lanzar una sonda contra Didymoon que es un pequeño satélite del asteroide Didymos, para ver si con un impacto consiguen modificar su órbita.
Didymos tiene unos 800 m de diámetro y su satélite Didymoon unos 150 m. Están separados alrededor de 1.1 km y el período de revolución de Didymoon en torno a Didymos es de 11.9 horas 65803 Didymos

El proyecto se llama AIDA, (Asteroid Impact & Deflection Assessment), Misión de Análisis de Impacto y Desvío de un Asteroide y está formado por dos sondas:

-En primer lugar se lanzaría el satélite AIM, (Asteroid Impact Mission) en 2020 por la ESA, que llegaría al sistema Didymos en 2022 y estudiaría a Didymoon en detalle esperando la llegada de la sonda de impacto.

-Poco después, en 2021 se lanzaría DART, (Double-Asteroid Redirection Test, de la NASA), que llegaría allí también en 2022, pero unos meses más tarde que AIM y se estrellaría contra Didymoon a unos 6 km/s

AIM se encargaría de observar el impacto y después comprobar si realmente la órbita de Didymoon ha cambiado y en qué dirección y magnitud. En este vídeo lo explican en español, está muy bien.

El proyecto está actualmente en fase de diseño preliminar. Saludos.

[Richard R Richard]

Re: AIDA, el proyecto conjunto de la ESA y la NASA para estudiar cómo desviar un asteroide

Hola Alriga. Gracias por la información. De la ciencia ficción nos vamos a la realidad en pocos años.
Al parecer la solución de "Armageddon", de cavar y hacer explotar una carga en el interior, no es tan viable como la de "Impacto profundo" que fue tirarle desde fuera y partirlo. En la primera se logro destruirlo, en la segunda una parte llego igual ....pero bueno de hollywood a la realidad hay distancia, pero no tanta pues como siempre ya podemos adivinar quienes serán los que aporten los pepinazos....

Cambiando el tono a algo mas serio . La objeción de la explosión interna siempre la entendí, en que se sigue conservando la dirección del centro de masa de las partes en que se ha partido, y si la gravedad es lo suficientemente grande tanto como el tiempo desde el impacto hasta que la trayectoria se cruce con la tierra , cabría la posibilidad de que se vuelvan a unir los pedazos, volviendo a crecer la amenaza.

Por lo que se ve en el video la intención del impacto es modificar la trayectoria , analizando ese cono formado en base al material extraido.

Me gustaría saber si solo con el impacto sin explosión es posible torcer el rumbo de una masa tan grande en forma efectiva, no solo es cuestion de darle sino de donde darle.

Saludos $\mathbb R^3$

[Richard R Richard]

http://forum.lawebdefisica.com/threads/34421-AIDA-el-proyecto-conjunto-de-la-ESA-y-la-NASA-para-estudiar-c%C3%B3mo-desviar-un-asteroide

La esa esta proyectando nuevas misiones con el objetivo de deflactar las orbitas de asteroides potencialmente peligrosos
En particular el proyecto Hera no confundir con el nombre del instrumento HERA (Hydrogen Epoch of Reionisation Array)

Echa un vistazo al Tweet de @ruimtevaart: https://twitter.com/ruimtevaart/stat...453351937?s=09

[Alriga]

AIDA, (Asteroid Impact & Deflection Assessment)

La esa esta proyectando nuevas misiones con el objetivo de deflactar las orbitas de asteroides potencialmente peligrosos. En particular el proyecto Hera ...

Sí, gracias Richard, pero está todavía en fase de pre-proyecto, no tiene aun ni siquiera página web propia. Información y bonitos gráficos en Earth's first mission to a binary asteroid for planetary defence

Entiendo que HERA forma parte del proyecto general AIDA, (Asteroid Impact & Deflection Assessment) del que hablábamos en el post #1 de este hilo.

... proyecto Hera no confundir con el nombre del instrumento HERA (Hydrogen Epoch of Reionisation Array) ...

Parece que el nombre de HERA le mola mucho a los científicos, porque también hay un acelerador de partículas en Hamburgo que se llama así, HERA

Saludos.

[Alriga]

Re: AIDA, el proyecto conjunto de la ESA y la NASA para estudiar cómo desviar un asteroide

... El proyecto se llama AIDA, (Asteroid Impact & Deflection Assessment), Misión de Análisis de Impacto y Desvío de un Asteroide y está formado por dos sondas:
-En primer lugar, se lanzaría el satélite AIM, (Asteroid Impact Mission) en 2020 por la ESA, que llegaría al sistema Didymos en 2022 y estudiaría a Didymoon en detalle esperando la llegada de la sonda de impacto.
-Poco después, en 2021 se lanzaría DART, (Double-Asteroid Redirection Test, de la NASA), que llegaría allí también en 2022, pero unos meses más tarde que AIM y se estrellaría contra Didymoon a unos 6 km/s
AIM se encargaría de observar el impacto y después comprobar si realmente la órbita de Didymoon ha cambiado y en qué dirección y magnitud ...

Ha habido cambio de planes desde que se inició este hilo hace 3 años:

1. En primer lugar, se estudiará el sistema Didymos/Didymoon en detalle con los mayores telescopios del mundo para caracterizar con precisión sus órbitas.
2. En 2021 se lanzará DART, (Double-Asteroid Redirection Test), de la NASA, que llegará allí en 2022 y se estrellará contra Didymoon a unos 6 km/s. Se puede descargar un pdf con los detalles en Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission Design and Navigation for Low Energy Escape
3. Junto a DART viajara un pequeño cubesat italiano llamado LICIA (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroid) que observará la eyección del impacto y la formación del cráter en los primeros minutos posteriores al impacto de DART.
4. Finalmente, en Noviembre de 2023 se lanzará HERA de la ESA que llegará a Didymos/Didymoon en Diciembre de 2026. Hera medirá la masa de Didymoon con precisión para poder calcular la eficiencia de la transferencia de impulso en el impacto a partir del cambio medido del período orbital de Didymoon. Hera también estudiará la forma y el volumen de Didymoon, permitiendo el modelado de su estructura interna y la respuesta al impacto. Hera establecerá el nuevo estado dinámico del sistema Didymos/Didymoon con gran detalle, para evaluar la transferencia de energía cinética al sistema en el impacto. Finalmente, Hera modelizará el efecto geofísico del impacto de DART, lo que permitirá extrapolar este experimento único a otros asteroides.

"En los próximos días, los telescopios más grandes y más potentes de Europa y América del Sur apuntarán a un solo punto en el cielo, reuniendo detalles del asteroide gemelo para ayudar a guiar el diseño de la misión Hera propuesta por la ESA, dirigida a la pareja Didymos de lanzamiento previsto a finales de 2023.

En este momento, los asteroides Didymos/Didymoon están en oposición, a unos 145 millones de kilómetros de la Tierra, el asteroide principal de Didymos tiene aproximadamente 780 m de ancho, mientras que el 'Didymoon' más pequeño tiene aproximadamente 160 m de ancho, orbitando a aproximadamente 1 km.

La campaña de observación comenzará durante tres noches a partir de hoy 8 de marzo con el telescopio Gran Telescopio Canarias de 10,4 m de diámetro, el reflector óptico más grande del mundo, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la isla de La Palma, en Canarias. España. Las observaciones avanzarán durante las próximas cuatro noches con el telescopio William Herschel de 4.2 m de diámetro, el segundo telescopio óptico más grande de Europa, ubicado en el mismo lugar.

En abril, la campaña se trasladará al hemisferio sur, con tres noches de observación desde el Very Large Telescope (un cuarteto interconectado de telescopios de 8,2 m de diámetro) del Observatorio Europeo del Sur, ubicado en Cerro Paranal, Chile"

Leído en: World’s best telescopes target asteroids for ESA’s HERA mision

Información adicional sobre DART y LICIA en DART Mission Update (JHU/APL 15 Nov 2018)

Saludos.

[Alriga]

Imagen del Asteroide doble 1999 KW4 mediante SPHERE del VLT

SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument) instalado en la Unidad 3 del Very Large Telescope ($\phi=8.2 \ m$) en Chile ha permitido obtener una espectacular imagen del asteroide doble 1999 KW4 en su paso cercano a la Tierra, que alcanzó una distancia mínima de 5.2 millones de km el pasado 25 de mayo de 2019, pasando a una velocidad de 70 mil km/h.

1999 KW4 no es una amenaza de impacto, pero se parece bastante al sistema de asteroides binario llamado Didymos/Didymoon que podría constituir una amenaza a la Tierra en algún momento de un futuro lejano.

(Recordad que Didymos y su compañero Didymoon son el objetivo del futuro experimento pionero de defensa planetaria del que estamos hablando en este hilo. La nave espacial DART de la NASA impactará sobre Didymoon en un intento de cambiar su órbita alrededor del gemelo de mayor tamaño, con el fin de poner a prueba la viabilidad de desviar asteroides. Después del impacto, la misión Hera de la ESA monitorizará la pareja de asteroides en 2026 para reunir información clave, incluidos la masa de Didymoon, las propiedades de su superficie y la forma del cráter dejado por DART)

SPHERE fue diseñado para observar exoplanetas; su sistema de óptica adaptativa de vanguardia (AO) corrige la turbulencia de la atmósfera, devolviendo imágenes tan nítidas como si el telescopio estuviera en el espacio. También está equipado con coronógrafos para atenuar el brillo de estrellas brillantes, desvelando la presencia de los débiles exoplanetas que las orbitan.

En este caso, en vez de exoplanetas, SPHERE se ha utilizado para estudiar el asteroide 1999 KW4 que tiene aproximadamente 1.3 km de ancho, y un pequeño compañero a unos 2.6 km de distancia. Esta es la imagen, cuya resolución angular es equivalente a distinguir un solo edificio en Nueva York desde París.

Crédito ESO. En la izquierda la imagen obtenida por SPHERE. En la derecha una recreación artística

Saludos.

[Alriga]

Re: AIDA, el proyecto conjunto de la ESA y la NASA para estudiar cómo desviar un asteroide

1. En primer lugar, se estudiará el sistema Didymos/Didymoon en detalle con los mayores telescopios del mundo para caracterizar con precisión sus órbitas.
2. En 2021 se lanzará DART, (Double-Asteroid Redirection Test), de la NASA, que llegará allí en 2022 y se estrellará contra Didymoon a unos 6 km/s. Se puede descargar un pdf con los detalles en Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission Design and Navigation for Low Energy Escape
3. Junto a DART viajara un pequeño cubesat italiano llamado LICIA (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroid) que observará la eyección del impacto y la formación del cráter en los primeros minutos posteriores al impacto de DART.
4. Finalmente, en Noviembre de 2023 se lanzará HERA de la ESA que llegará a Didymos/Didymoon en Diciembre de 2026. Hera medirá la masa de Didymoon con precisión para poder calcular la eficiencia de la transferencia de impulso en el impacto a partir del cambio medido del período orbital de Didymoon. Hera también estudiará la forma y el volumen de Didymoon, permitiendo el modelado de su estructura interna y la respuesta al impacto. Hera establecerá el nuevo estado dinámico del sistema Didymos/Didymoon con gran detalle, para evaluar la transferencia de energía cinética al sistema en el impacto. Finalmente, Hera modelizará el efecto geofísico del impacto de DART, lo que permitirá extrapolar este experimento único a otros asteroides.

Actualización de datos y fechas de la misión a 26/06/2019:

Tamaño de Hera (nave plegada)	2,2 x 2 x 1,8 m aprox
Área de los paneles solares de Hera	8,7 m2 en dos alas
Masa de Hera	Hasta 870 kg (llena de propelente, hidracina)
Carga útil de Hera	Dos cámaras de navegación (como las de la misión Dawn de la NASA)
	1 altímetro láser
	1 cámara térmica
	2 CubeSats (RADAR, espectrómetro, LIDAR, magnetómetro ) que orbitarán y aterrizarán
Sistema binario Didymos/Didymoon	Cuerpo principal de 780 m de diámetro; cuerpo secundario de 160 m de diámetro
Distancia entre los cuerpos	1,2 km
Fecha de lanzamiento de DART	Junio de 2020
Fecha de la colisión de DART	Septiembre de 2022. Velocidad de impacto contra Didymoon de 6,6 km/s
Fecha de lanzamiento de Hera	Octubre de 2024
Encuentro de Hera con Didymos	Diciembre de 2026. Cálculo de la masa de Ddymoon e inspección del cráter del impacto

Saludos.

[Alriga]

Re: AIDA, el proyecto conjunto de la ESA y la NASA para estudiar cómo desviar un asteroide

El astrofísico Brian May, (que es además guitarrista del grupo Queen) explica la misión HERA / DART de ESA y NASA, que sería la primera nave espacial de la humanidad en visitar un asteroide doble y ensayar técnicas de desvío.

El sistema de asteroides Didymos / Didymoon es típico entre los miles de asteroides que suponen un riesgo de impacto para nuestro planeta. Incluso el más pequeño de los dos sería lo suficientemente grande como para destruir una ciudad entera si chocara con la Tierra. Hera/Dart nos ayudará a averiguar si sería posible desviar un asteroide así en un curso de colisión con la Tierra. La misión revolucionará nuestra comprensión de los asteroides y cómo protegernos de ellos, y por lo tanto podría ser crucial para salvar nuestro planeta.

Primero, la NASA estrellará su nave espacial DART contra el asteroide más pequeño - conocido como Didymoon - antes de que Hera (ESA) llegue a cartografiar el cráter de impacto resultante y a medir la masa del asteroide. Hera llevará a bordo dos CubeSats, que podrán volar mucho más cerca de la superficie del asteroide, realizando estudios científicos cruciales, antes de aterrizar. Se espera que las observaciones cercanas de Hera conviertan la desviación de asteroides en una técnica de defensa planetaria mejor comprendida.

La misión Hera se presentará en la reunión Space19+ de ESA del próximo 27 y 28 de noviembre que se celebrará en Sevilla, España, en la que los ministros europeos del espacio tomarán una decisión final sobre el vuelo de la misión, como parte de las iniciativas de defensa planetaria más amplias de la Agencia, cuyo objetivo es proteger a los ciudadanos europeos y del mundo.

Saludos.

[Alriga]

Los expertos que trabajan en la misión espacial conjunta AIDA para analizar y desviar asteroides, se hallan reunidos ahora en Roma del 11 al 13 de septiembre, este es el programa del encuentro: AIDA International Workshop, Rome, September 2019

Se trata de un taller de evaluación del "Impacto y Desvío de un Asteroide (AIDA)", para conocer los últimos avances de la misión DART de la NASA, el CubeSat italiano LICIA y la misión Hera de la ESA.

Conocidas colectivamente como AIDA, estas misiones están diseñadas con el fin de desviar la órbita del menor de la pareja de asteroides Didymos, que orbitan entre la Tierra y Marte, mediante el impacto de la nave DART. Una segunda nave (HERA) estudiará posteriormente la zona del impacto para obtener todos los datos posibles sobre los efectos de la colisión.

La astronave de la NASA DART (siglas de Ensayo de Redirección de Doble Asteroide) está ya en construcción, pues su lanzamiento está previsto para el verano de 2021, puesto que la colisión a alta velocidad con su objetivo está programada para septiembre de 2022. Al lado de DART volará el pequeño CubeSat italiano denominado LICIA, que registrará el momento del impacto a modo de “satélite de selfies”.

Pocos años después, la misión Hera, que constituye la contribución de la ESA a AIDA, estudiará de cerca el asteroide tras el impacto, adquiriendo datos clave como su masa, posición,... Además, se enviará un par de CubeSats para el estudio detallado del objeto y la primera sonda de radar jamás desplegada en un asteroide.

Durante el presente taller se tratarán los actuales preparativos para estas misiones y los planes futuros a partir de las presentaciones por parte de los grupos de trabajo de AIDA, para así poder identificar aquellas áreas que precisen de investigación adicional y ofrecer nuevas oportunidades de colaboración entre los grupos de investigación.

Estaremos atentos, saludos.

[Alriga]

... La astronave de la NASA DART (siglas de Ensayo de Redirección de Doble Asteroide) está ya en construcción, pues su lanzamiento está previsto para el verano de 2021, puesto que la colisión a alta velocidad con su objetivo está programada para septiembre de 2022 ...

La ESA adjudicó ayer 15/09/2020 un contrato por valor de 129.4 millones de euros para el diseño, la fabricación y los ensayos de Hera, la primera misión de Defensa Planetaria de la Agencia Europea del Espacio. Esta ambiciosa misión será la contribución de Europa a un esfuerzo internacional de estudio de desvío de asteroides.

Hera será, junto a la nave DART de la NASA, la primera sonda enviada por la humanidad a un sistema binario de asteroides, una categoría poco comprendida y que constituye alrededor del 15 % de todos los asteroides conocidos.

Hera constituye la aportación europea a una colaboración internacional de defensa planetaria formada por científicos europeos y estadounidenses denominada Evaluación del Impacto y Desvío de un Asteroide, AIDA. La sonda espacial DART, que será lanzada en julio de 2021, impactará en el menor de los dos cuerpos celestes. A continuación, Hera llevará a cabo un estudio de seguimiento detallado tras el impacto a fin de convertir este experimento a gran escala en una técnica de desvío de asteroides bien caracterizada y repetible.

Al mismo tiempo, Hera demostrará varias tecnologías novedosas, como la navegación autónoma alrededor del asteroide —similar a la de los vehículos sin conductor en la Tierra—, y recopilará datos fundamentales para ayudar a científicos y planificadores de misiones futuras a comprender mejor la composición de los asteroides y su estructura.

Hera también desplegará por primera vez en el espacio profundo CubeSats europeos (minisatélites construidos a partir de cubos de 10 cm de lado) para estudiar el asteroide de cerca, incluida la primera investigación de radar que estudiará el interior de un asteroide – empleando una versión actualizada del radar utilizado en la misión Rosetta de la ESA.

El contrato ha sido firmado por Franco Ongaro, director de Tecnología, Ingeniería y Calidad de la ESA, y Marco Fuchs, CEO de la empresa aeroespacial alemana OHB, contratista principal del consorcio de Hera. La firma ha tenido lugar en ESOC (Alemania), que funcionará como control de misión para el lanzamiento de Hera en 2024.

Fuentes:

Contract signature for Hera - Europe’s planetary defence mission

Industry starts work on Europe’s Hera planetary defence mission

Saludos.

[Alriga]

¡¡ DART, la primera misión de defensa planetaria de la historia, a punto para ser lanzada !!

La astronave DART ha dejado el Laboratorio de Física Aplicada (APL) Johns Hopkins en Laurel (Maryland) en donde fue ensamblada y ha llegado a la Base de la Fuerza Espacial de Vandenberg cerca de Lompoc, (California).

DART será la primera misión del mundo en probar técnicas de defensa planetaria: misión de demostración del método para la desviación de asteroides llamado "impacto cinético". DART impactará en la pequeña luna asteroide Dimorphos, que orbita a un compañero más grande, Didymos, en un sistema de asteroides binarios para cambiar su período y su distancia orbital.

La colisión contra Dimorphos permitirá a los investigadores demostrar la técnica de deflexión, junto con varias tecnologías nuevas y recopilar datos importantes para mejorar nuestras capacidades de modelado y predicción de la deflexión de asteroides. Esas mejoras nos ayudarán a prepararnos mejor en caso de que un asteroide sea descubierto como una amenaza para la Tierra.

El actual estatus de DART es "go for launch" a bordo de un Falcon 9 Block 5 de SpaceX el próximo 24 de Noviembre de 2021. Recordad que Didymos tiene aproximadamente 780 m de diámetro, mientras que el Dimorphos es más pequeño, tiene aproximadamente 160 m de ancho, orbitando a aproximadamente 1 km de distancia en 11.9 horas.

El momento del impacto del DART, en el otoño de 2022 se ha elegido para minimizar la distancia entre la Tierra y Didymos y permitir observaciones telescópicas de la más alta calidad, aunque Didymos todavía estará aproximadamente a 11 millones de kilómetros de la Tierra en el momento del impacto del DART.

A DART lo acompaña LICIACube, un cubesat que es una contribución de Agenzia Spaziale Italiana (ASI) construido por Argotec. LICIACube se separará de la nave espacial DART aproximadamente diez días antes del impacto de DART, para capturar imágenes del evento y sus efectos.

Seguiremos atentos, saludos.

[Alriga]

DART lanzado esta mañana con éxito. SpaceX ha lanzado la misión Double Asteroid Redirection Test (DART) sobre un cohete Falcon 9 desde Space Launch Complex-4 en la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg en California el 24 de noviembre de 2021 a las 06h20m TU.

Una hora después del lanzamiento DART se separó de la segunda etapa del cohete. Minutos después, los operadores de la misión recibieron los primeros datos de telemetría de la nave espacial y comenzaron el proceso de orientar la nave espacial a una posición segura para desplegar sus paneles solares. Aproximadamente dos horas después, la nave espacial completó el despliegue exitoso de sus dos paneles solares desplegables de 8,5 m de largo. Alimentarán tanto la nave espacial como el propulsor de iones "Evolutionary Xenon Thruster – Commercial ion engine", una de las varias tecnologías que se están probando en DART para su futura aplicación en misiones espaciales, ver Gridded Ion Thrusters (NEXT-C)

Este es el vídeo resumen del lanzamiento:

Y este un vídeo en español que resume la misión.

El análisis previo de los objetivos y resultados esperados de la misión DART, publicado en The Planetary Science Journal: The Double Asteroid Redirection Test (DART): Planetary Defense Investigations and Requirements

Saludos.

[Alriga]

Utilizando algunos de los telescopios más potentes del mundo, el equipo de investigación de DART completó el mes pasado una campaña de observación de seis noches para confirmar los cálculos previos de la órbita de Dimorphos -el satélite de asteroide objetivo de DART- alrededor de su "asteroide madre" más grande, Didymos, confirmando dónde se espera que se encuentre el objetivo en el momento del impacto.

DART, que es el primer intento mundial de modificar la velocidad y la trayectoria del movimiento de un asteroide en el espacio, pone a prueba un método de desviación de asteroides que podría resultar útil en caso de que surja esa necesidad en el futuro para la defensa planetaria.

En la noche del 7 de julio de 2022, el telescopio reflector Lowell Discovery de 4.3 metros de primario, ubicado cerca de Flagstaff (Arizona), captó esta secuencia en la que el asteroide Didymos, situado cerca del centro de la pantalla, se mueve por el cielo nocturno. La secuencia está acelerada unas 900 veces. Los científicos utilizaron esta y otras observaciones de la campaña de julio para confirmar la órbita de Dimorphos en torno a Didymos y la ubicación prevista de Dimorphos en el momento del impacto de DART.

Créditos: Observatorio Lowell/N. Moskovitz

"Las mediciones que el equipo realizó a principios de 2021 fueron fundamentales para asegurarse de que DART llegó al lugar y al momento correctos para su impacto cinético en Dimorphos", dijo Andy Rivkin, codirector del equipo de investigación de DART en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. "Confirmar esas mediciones con nuevas observaciones nos muestra que no necesitamos ningún cambio de rumbo, ya que estamos en rumbo correcto al blanco".

Sin embargo, comprender la dinámica de la órbita de Dimorphos es importante por razones que van más allá de asegurar el impacto de DART. Si DART consigue alterar la trayectoria de Dimorphos, el satélite se acercará más a Didymos, acortando el tiempo que tarda en orbitarlo. Medir ese cambio es sencillo, pero los científicos necesitan confirmar que nada más que el impacto está afectando a la órbita. Esto incluye fuerzas sutiles como el retroceso de la radiación de la superficie calentada por el Sol del asteroide, que puede empujar suavemente al asteroide y hacer que su órbita cambie.

"La naturaleza de este experimento requiere un conocimiento exquisito del sistema de asteroides antes de que hagamos algo en él", dijo Nick Moskovitz, astrónomo del Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, y codirector de la campaña de observación de julio. "No queremos, en el último momento, decir: 'Oh, aquí hay algo en lo que no habíamos pensado o fenómenos que no habíamos considerado'. Queremos estar seguros de que cualquier cambio que veamos se debe enteramente a lo que hizo DART".

Entre finales de septiembre y principios de octubre, en torno a la fecha del impacto de DART, Didymos y Dimorphos realizarán su mayor aproximación a la Tierra en los últimos años, a unos 10,8 millones de kilómetros de distancia. Desde marzo de 2021, el sistema Didymos había estado fuera del alcance de la mayoría de los telescopios terrestres debido a su distancia a la Tierra, pero a principios de julio el equipo de investigación del DART empleó potentes telescopios en Arizona y Chile -el telescopio Lowell Discovery de 4.3 metros en el Observatorio Lowell, el telescopio Magallanes de 6.5 metros en el Observatorio Las Campanas y el telescopio Southern Astrophysical Research (SOAR) de 4.1 metros- para observar el sistema de asteroides y buscar cambios en su brillo. Estos cambios, llamados "mutual events", se producen cuando uno de los asteroides pasa por delante del otro debido a la órbita de Dimorphos en torno a Didymos, bloqueando parte de la luz que emiten.

"Fue una época del año complicada para conseguir estas observaciones", dijo Moskovitz. En el hemisferio norte, las noches son cortas y es la temporada de monzones en Arizona. En el hemisferio sur, la amenaza de tormentas invernales se cierne sobre nosotros. De hecho, justo después de la campaña de observación, una tormenta de nieve azotó Chile, lo que provocó la evacuación de la montaña donde se encuentra el SOAR. El telescopio estuvo entonces cerrado durante cerca de diez días. "Solicitamos seis medias noches de observación con la expectativa de que aproximadamente la mitad de ellas se perderían por las condiciones meteorológicas, pero sólo perdimos una noche. Tuvimos mucha suerte".

En total, el equipo pudo extraer de los datos el momento en que se produjeron 11 nuevos "mutual events". El estudio de esos cambios de brillo permitió a los científicos determinar con precisión el tiempo que tarda Dimorphos en orbitar el asteroide mayor y, por lo tanto, predecir dónde se encontrará Dimorphos en momentos concretos, incluido el momento en que DART haga impacto. Los resultados fueron coherentes con los cálculos anteriores: "Ahora tenemos una gran confianza en que el sistema de asteroides se entiende bien y estamos preparados para entender lo que ocurre después del impacto", dijo Moskovitz.

Esta campaña de observación no sólo ha permitido al equipo confirmar el período orbital de Dimorphos y su ubicación prevista en el momento del impacto, sino que también ha permitido a los miembros del equipo perfeccionar el proceso que utilizarán para determinar si DART ha modificado con éxito la órbita de Dimorphos tras el impacto, y en qué medida.

El impacto de DART contra Dimorphos está previsto para el próximo 26 de Septiembre 2022 a las 23:14 TU.

En octubre, el equipo de DART volverá a utilizar telescopios terrestres de todo el mundo para buscar "mutual events" y calcular la nueva órbita de Dimorphos después del impacto, esperando que el tiempo que tarda el asteroide más pequeño en orbitar Didymos se haya modificado varios minutos. Estas observaciones también ayudarán a restringir las teorías que científicos de todo el mundo han planteado sobre la dinámica de la órbita de Dimorphos y la rotación de ambos asteroides.

Seguiremos atentos, saludos.

[Alriga]

La Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation (DRACO) a bordo de DART ya ha sido capaz de fotografiar al asteroide Didymos cuando aún estaba a 32 millones de kilómetros de distancia el 27/07/2022.

Recordad que DART dependerá en última instancia de su capacidad para ver y procesar imágenes de Didymos y Dimorphos una vez que los distinga a ambos, para guiar la nave espacial hacia el asteroide especialmente en las últimas cuatro horas antes del impacto. En ese momento, DART deberá navegar por sí mismo para impactar con éxito con Dimorphos sin ninguna intervención humana.

En septiembre se refinará hacia dónde apunta DART al obtener una determinación más precisa de la ubicación de Didymos. Usando observaciones tomadas cada cinco horas, el equipo DART ejecutará tres maniobras de corrección de trayectoria durante las próximas tres semanas, cada una de las cuales reducirá aún más el margen de error para que la trayectoria impuesta a la nave espacial impacte. Después de la maniobra final del 25 de septiembre, aproximadamente 24 horas antes del impacto, el equipo de navegación conocerá la posición del objetivo Dimorphos en una precisión de unos 2 kilómetros. A partir de ahí, DART estará solo para guiarse de forma autónoma hasta su colisión con la pequeña luna del asteroide.

Tras el impacto, los observatorios terrestres de todo el mundo apuntarán sus telescopios al asteroide y su satélite para determinar si esta prueba de defensa planetaria ha sido un éxito. En este vídeo, la NASA visita el Observatorio Lowell para conocer cómo los astrónomos han seguido a este asteroide doble durante muchos años y cómo documentarán el cambio orbital tras el impacto. (El vídeo es bonito, ya que además nos enseña historia de la Astronomia mostrándonos el telescopio con el que se descubrió Plutón y el telescopio con el que Percival Lowell observaba Marte)

Recordad que:

El impacto de DART contra Dimorphos está previsto para el próximo 26 de Septiembre 2022 a las 23:14 TU.

Saludos.

[Alriga]

Se me ha ocurrido realizar una "estimación de Fermi" del cambio de periodo orbital que los científicos esperan observar después del impacto de DART contra Dimorphos. El impacto será casi frontal:

Disponemos de los siguientes datos:

El diámetro y la masa del asteroide principal Didymos son:

$M=540\cdot 10^9 \ kg$

$d_M=780 \ m$

El diámetro del asteroide satélite Dimorphos, contra el que se estrellará DART es:

$d_s=170 \ m$

Suponiendo que ambos tienen similar densidad, la relación de masas será como el cubo de la relación de los diámetros.

$m_s=M \left ( \dfrac{d_s}{d_M}\right )^3=5.6\cdot 10^9 \ kg$

También tenemos como dato el período orbital actual de Dimorphos en torno a Didymos que es:

$T_1=11.93 \ h = 42948 \ s$

Supondremos que la órbita es circular, cosa no muy lejos de la realidad ya que la cota observacional para la excentricidad determina que es $e<0.05$

A partir del período orbital, utilizaremos la tercera ley de Kepler para calcular el radio orbital actual:

$G=6.6743\cdot 10^{-11}$ en unidades SI es la constante de Gravitación Universal

$a_1^3=\dfrac{G(M+m_s)}{4\pi^2} \ T_1^2$

$a_1=1194 \ m$

La velocidad de una órbita circular se calcula mediante:

$v_s=\sqrt{\dfrac{G(M+m_s)}{a_1}}=0.174651 \ m/s$

También tenemos como datos la masa de DART que impactará contra Dimorphos y la velocidad de DART en el momento del impacto:

$m_D=570 \ kg$

$v_D=6600 \ m/s$

Si suponemos el choque perfectamente frontal y perfectamente inelástico, podemos aplicar en nuestra estimación que se conserva el momento lineal de forma unidimensional:

$m_s v_s - m_D v_D = (m_s + m_D) v_{fs}$

Despejando la velocidad final de Dimorphos tras el impacto y operando obtenemos:

$v_{fs}=0.173978 \ m/s$

La velocidad de Dimorphos disminuirá:

$\Delta v=0.173978-0.174651=-0.000673 \ m/s$

Esta disminución de la velocidad modificará la órbita de Dimorphos que pasará de ser circular a ser elíptica con apoastro en el punto de impacto.

La velocidad de un secundario en órbita elíptica, se relaciona con la distancia "r" en ese momento al primario y el semieje mayor de la órbita "a" mediante:

$v^2=G(M+m_s) \left ( \dfrac 2 r -\dfrac 1 a \right )$

Nosotros sabemos que, justo tras el impacto:

$v=v_{fs}=0.173978 \ m/s$

$r=a_1=1194 \ m$

Y podemos despejar el semieje mayor "a" de la órbita elíptica que describirá Dimorphos tras el impacto.

$a_{fs}=\dfrac 1{\dfrac 2{a_1}-\dfrac{v_{fs}^2}{G(M+m_s)}}=1185 \ m$

La disminución de la distancia media orbital:

$\Delta a = 1185-1194=-9 \ m$

Finalmente, volviendo a aplicar la 3ª ley de Kepler a la nueva órbita elíptica:

$T_{fs}=\sqrt{\dfrac{4\pi^2}{G(M+m_s)} \ a_{fs}^3 \ }=42457 \ s$

$\Delta T=42457-42948=-491 \ s \sim -8$ minutos

La estimación de la variación del período orbital de Dimorphos, es que este se acortará del orden de unos 8 minutos. Y eso es lo que intentarán ver desde los telescopios instalados en la Tierra.

Referencias:

Deducción de la tercera ley de Kepler

Cálculo de la velocidad en órbitas elípticas

Saludos.