De planeetverdedigende Hera-missie van ESA zal een nieuw record in de ruimte vestigen. De asteroïde-onderzoeker zal niet alleen het eerste ruimtevaartuig zijn dat een binair asteroïdesysteem - het Didymos-paar - zal verkennen, maar ook de kleinere van deze twee wereldjes, vergelijkbaar in grootte met de Grote Piramide van Gizeh in Egypte, zal de kleinste asteroïde ooit worden bezocht.

Van ver, de ene asteroïde lijkt veel op de andere, totdat ze rechtstreeks worden vergeleken. Het controleren van de bekende schaalkaart opgesteld door de Planetary Society van alle asteroïden en kometen die tot nu toe zijn onderzocht door ruimtevaartuigen en de grotere Didymos-asteroïde zou een bescheiden stip vormen, met zijn kleinere maantje dat worstelt om een ​​enkele pixel te maken.

Didymos zelf is slechts 780 m in doorsnee - kleiner dan elke asteroïde die door een andere sonde wordt bezocht dan de Itokawa-puinhoop met een diameter van 350 m die werd bezocht door het eerste Hayabusa-ruimtevaartuig van Japan en de Bennu met een diameter van 500 m. waarrond NASA's Osiris-REx-missie zich momenteel in een baan om de aarde bevindt.

Dat laat Didymos' baan om de maan 'Didymoon' over als de kleinste van alle asteroïden die gepland zijn voor robotinspectie, op slechts 160 m doorsnee.

"De minuscule grootte van Didymoon wordt echt duidelijk als je naar andere asteroïden kijkt, " zegt Hera's hoofdwetenschapper Patrick Michel, CNRS Onderzoeksdirecteur van het Franse observatorium Côte d'Azur.

Patrick is ook co-onderzoeker en interdisciplinair wetenschapper op de Japanse Hayabusa2-missie naar de Ryugu-asteroïde, die ongeveer 1 km in diameter is:"Hayabusa2-afbeeldingen tonen een groot rotsblok nabij de noordpool van Ryugu - en dat enkele rotsblok is ongeveer even groot als Didymoon in zijn geheel."

De eerste planetaire verdedigingstest van de mensheid

Zijn kleine formaat was de reden dat Didymoon werd gekozen voor een baanbrekend planetair verdedigingsexperiment. in 2022, NASA's DART-ruimtevaartuig zal Didymoon treffen in een poging zijn baan rond zijn grotere tweelingbroer te veranderen, om de haalbaarheid van asteroïde afbuiging te testen.

"Dit is niet de eerste inslag van een ruimtevaartuig op een planetair lichaam, " voegt Patrick toe, "NASA's Deep Impact stortte in 2005 in op komeet Tempel 1, maar niet om te proberen het af te wenden, in plaats daarvan was het bedoeld om ondergronds materiaal bloot te leggen - het lichaam met een diameter van 6 km was veel te groot. Maar Didymoon is klein genoeg, en in een voldoende krappe baan van 12 uur rond zijn ouder, dat de omlooptijd inderdaad op een meetbare manier kan worden verschoven."

Na de inslag, Hera zal in 2026 de Didymos-asteroïden onderzoeken om belangrijke informatie te verzamelen die niet beschikbaar zal zijn uit aardobservaties, inclusief de mis van Didymoon, de oppervlakte-eigenschappen en de vorm van de krater van DART.

"Dit geeft ons een goede schatting van de momentumoverdracht van de impact, en vandaar zijn efficiëntie als afbuigtechniek, " legt ESA's Hera-projectwetenschapper uit, Michael Kuppers. "Dit zijn fundamentele parameters om de validatie van numerieke impactmodellen mogelijk te maken die nodig zijn om toekomstige afbuigingsmissies te ontwerpen. We zullen beter begrijpen of deze techniek zelfs voor grotere asteroïden kan worden gebruikt, geeft ons zekerheid dat we onze thuisplaneet kunnen beschermen als dat nodig is."

Didymoon is zeer relevant voor dergelijke tests, omdat het vanwege zijn grootte in de meest risicovolle klasse van nabije-aarde-asteroïden zit:grotere lichamen kunnen gemakkelijker worden gevolgd, kleinere lichamen zullen verbranden of beperkte schade aanrichten, terwijl een impactor ter grootte van Didymoon een hele regio van onze planeet zou kunnen verwoesten.

Wereldjes met lage zwaartekracht

Het Didymos-systeem is ook aantrekkelijk in termen van bonuswetenschap, biedt inzicht in de vorming van de dubbelsterren die ongeveer 15% van de bekende asteroïden uitmaken.

"Didymos draait heel snel, om de twee uur draaien, "zegt Patrick. "Rond de evenaar, zijn zwakke aantrekkingskracht kan worden overwonnen door middelpuntvliedende kracht, mogelijk leidend tot materiaal dat uit de oppervlakte komt - de leidende theorie over waar Didymoon vandaan kwam. Dus landen op de evenaar zou onmogelijk zijn; je zou in plaats daarvan in de buurt van de palen moeten landen.

"Door de kleine omvang van Didymoon weten we er weinig van, maar we nemen aan dat het rond zijn ouder zou draaien, zoals de maan van de aarde, wat een langzamere spin impliceert die gelijk is aan de omlooptijd. Het plan is om daar minstens één CubeSat te landen, hoewel het nauwkeurige navigatie vereist om dit te bereiken. De asteroïde zal ongeveer een miljoenste van de zwaartekracht van de aarde hebben, met een geschatte ontsnappingssnelheid van slechts 6 cm per seconde, dus een gevaar kan terugkaatsen naar de ruimte."

Patrick suggereert dat objecten van de Didymoon-klasse ook optimaal kunnen zijn voor geplande asteroïde-mijnbouw:grotere lichamen zijn relatief zeldzamer, terwijl hun kleinere equivalenten meer vatbaar zijn voor snel ronddraaien - veroorzaakt door geleidelijke opwarming door zonlicht.

Hera wordt momenteel bestudeerd om ter goedkeuring te worden voorgelegd aan ESA's Space19+ Council-vergadering van Europese ruimteministers. De lancering is gepland in 2023.

Hera zou de volgende missie van ESA zijn naar een klein lichaam na de Rosetta-komeetjager, profiteren van de expertise die tijdens die 12-jarige missie is opgedaan. Langetermijnplanning is cruciaal om toekomstige missies te realiseren, en om de voortdurende ontwikkeling van innovatieve technologie te waarborgen, nieuwe generaties Europese wetenschappers en ingenieurs inspireren.