A missão DART utilizou uma técnica de deflexão de asteroides conhecida como “impacto cinético” para desviar a rota de um asteróide — provando o conceito.
Desde que a missão DART (Double Asteroid Redirection Test) da NASA atingiu com sucesso o seu alvo há quase cinco meses, alterando a órbita da lua asteroidal Dimorphos em 33 minutos – que a equipa tem estado a trabalhar arduamente na análise dos dados recolhidos da primeira missão de testes de defesa planetária.
A missão DART utilizou uma técnica de deflexão de asteroides conhecida como “impacto cinético”, o que nos termos mais simples significa esmagar uma coisa noutra coisa – neste caso, uma nave espacial num asteroide.
A partir dos dados, a equipa de investigação da DART, liderada pelo APL (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory), nos EUA, descobriu que uma missão de impacto cinético como a DART pode ser eficaz na alteração da trajetória de um asteroide, um grande passo em direção ao objetivo de evitar futuros impactos de asteroides com a Terra.
Estas descobertas foram publicadas em quatro artigos científicos na revista Nature.
“Eu aplaudi quando a DART bateu de cabeça no asteroide para a primeira demonstração mundial de tecnologia de defesa planetária, e isso foi apenas o começo”, disse Nicola Fox, administradora associada do Diretorado de Missões Científicas na sede da NASA em Washington.
“Estas descobertas contribuem para a nossa compreensão fundamental dos asteroides e constroem uma base para a forma como a humanidade pode defender a Terra de um asteroide potencialmente perigoso, alterando a sua trajetória”.
O primeiro artigo relata em detalhe a demonstração bem-sucedida da tecnologia de impacto cinético da DART: a reconstrução do impacto, propriamente dito, relatando a linha temporal que conduziu ao impacto, especificando em detalhe a posição e a natureza do local de impacto e registando a forma e o tamanho de Dimorphos.
Os autores, liderados por Terik Daly, Carolyn Ernst e Olivier Barnouin do APL, notam que a bem-sucedida mira autónoma da DART, com observações prévias limitadas, é um primeiro passo crítico no caminho para o desenvolvimento da tecnologia de impacto cinético como uma capacidade operacional viável para a defesa planetária.
As suas descobertas mostram que a interceção de um asteroide com um diâmetro inferior a um quilómetro, como Dimorphos, pode ser alcançada sem uma missão de reconhecimento antecipado, embora o reconhecimento antecipado fornecesse informações valiosas para o planeamento e para a previsão do resultado.
O que é necessário é tempo de aviso suficiente – vários anos no mínimo, mas de preferência décadas. “No entanto”, afirmam os autores no artigo, o sucesso da DART “constrói otimismo acerca da capacidade da humanidade em proteger a Terra da ameaça de um asteroide”.
O segundo artigo utiliza duas abordagens independentes baseadas em observações terrestres da curva de luz e de radar.
A equipa de investigação, liderada por Christina Thomas da Universidade do Norte do Arizona, chegou a duas medições consistentes da mudança de período devido ao impacto cinético: 33 minutos ± 1 minuto.
Esta grande alteração indica que o recuo do material escavado do asteroide pelo impacto e ejetado para o espaço contribuiu para uma alteração significativa do momento do asteroide, para além da própria nave espacial DART.
A chave para o impacto cinético é que o “empurrão” no asteroide vem não só da colisão da nave espacial, mas também deste recuo de material ejetado.
Os autores concluem: “Para servir de prova de conceito para a técnica de impacto cinético de defesa planetária, a DART precisava de demonstrar que um asteroide podia ser alvo de um encontro a alta velocidade e que a órbita do alvo podia ser alterada. A DART fez ambos com sucesso“.
NASA/APL de Johns Hopkins
Quando a nave espacial DART colidiu com o asteroide Dimorphos, o seu corpo bateu entre dois grandes pedregulhos, enquanto que os seus dois painéis solares impactaram essas rochas. A superfície amarela é um modelo digital do terreno do local do impacto feito a partir de imagens DART e a renderização da nave espacial DART retrata a sua posição algumas dezenas de microssegundos antes do evento. A linha branca que se estende da parte de trás da nave espacial mostra a trajetória da nave espacial.
No terceiro artigo científico, a equipa de investigação, liderada por Andrew Cheng do APL, calculou a mudança de momento transferido para o asteroide como resultado do impacto cinético da DART, estudando a mudança no período orbital de Dimorphos.
Descobriram que o impacto provocou uma desaceleração instantânea da velocidade de Dimorphos ao longo da sua órbita de cerca de 2,7 mm/s – mais uma vez indicando que o recuo do material ejetado desempenhou um papel importante na amplificação da mudança de momento diretamente conferida ao asteroide pela nave espacial.
Essa mudança de momento foi amplificada por um fator de 2,2 a 4,9 (dependendo da massa de Dimorphos), indicando que a mudança de momento, transferido devido à produção de material ejetado, excedeu significativamente a mudança de momento apenas da nave espacial DART.
Esta descoberta “valida a eficácia do impacto cinético para prevenir futuras colisões de asteroides com a Terra”, concluem os autores.
O valor científico da DART vai além da validação da técnica de impacto cinético como meio de defesa planetária. Ao colidir com Dimorphos, a missão abriu novo caminho no estudo dos asteroides.
O impacto da DART transformou Dimorphos num “asteroide ativo” – uma rocha espacial que orbita como um asteroide, mas que tem uma cauda de material como um cometa – o que foi detalhado no quarto artigo por Jian-Yang Li do PSI (Planetary Science Institute).
Embora os cientistas tivessem proposto que alguns asteroides ativos são o resultado de eventos de impacto, até agora ninguém tinha observado a “ativação” de um asteroide.
A missão DART ativou Dimorphos sob condições de impacto conhecidas com precisão e cuidadosamente observadas, permitindo pela primeira vez o estudo detalhado da formação de um asteroide ativo.
“A DART, como uma experiência de impacto controlado à escala planetária, fornece uma caracterização detalhada do alvo, da morfologia do material ejetado e de todo o processo de evolução desse material”, escrevem os autores.
“A DART continuará a ser o modelo para estudos de asteroides recém-descobertos que mostram atividade provocada por impactos naturais”.
“Estamos muito orgulhosos da equipa DART e dos últimos resultados da investigação”, disse Jason Kalirai, executivo do APL.
“Com as atividades centrais de análise a começarem após o impacto com Dimorphos, os resultados demonstram o sucesso da técnica de impacto cinético – preparando um futuro brilhante para a defesa planetária”.
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