NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART) -missie is 's werelds eerste volledige planetaire verdedigingstest tegen mogelijke asteroïde-inslagen op aarde. Onderzoekers van de Universiteit van Bern en het National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS laten nu zien dat in plaats van een relatief kleine krater achter te laten, de impact van het DART-ruimtevaartuig op zijn doelwit de asteroïde bijna onherkenbaar zou kunnen maken.

Zesenzestig miljoen jaar geleden veroorzaakte een gigantische asteroïde-inslag op de aarde waarschijnlijk het uitsterven van de dinosaurussen. Momenteel vormt geen enkele bekende asteroïde een onmiddellijke bedreiging. Maar als op een dag een grote asteroïde zou worden ontdekt op een ramkoers met de aarde, moet deze mogelijk van zijn baan worden afgebogen om catastrofale gevolgen te voorkomen.

Afgelopen november werd de DART-ruimtesonde van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA gelanceerd als een eerste grootschalig experiment van een dergelijke manoeuvre:zijn missie is om met een asteroïde in botsing te komen en deze van zijn baan af te leiden, om waardevolle informatie te verschaffen voor de ontwikkeling van zo'n planetair verdedigingssysteem.

In een nieuwe studie gepubliceerd in The Planetary Science Journal , hebben onderzoekers van de Universiteit van Bern en het National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS deze impact gesimuleerd met een nieuwe methode. Hun resultaten geven aan dat het zijn doelwit veel ernstiger kan vervormen dan eerder werd gedacht.

Puin in plaats van massief gesteente

"In tegenstelling tot wat men zich zou kunnen voorstellen bij het voorstellen van een asteroïde, toont direct bewijs van ruimtemissies zoals de Hayabusa2-sonde van de Japanse ruimtevaartorganisatie (JAXA) aan dat asteroïde een zeer losse interne structuur kan hebben - vergelijkbaar met een hoop puin - die bij elkaar wordt gehouden door zwaartekrachtinteracties en kleine samenhangende krachten", zegt hoofdauteur Sabina Raducan van het Institute of Physics en het National Center of Competence in Research PlanetS aan de Universiteit van Bern.

Toch gingen eerdere simulaties van de DART-missie-impact meestal uit van een veel steviger interieur van zijn asteroïde-doel Dimorphos. "Dit zou de uitkomst van de botsing van DART en Dimorphos, die gepland staat voor komende september, drastisch kunnen veranderen", benadrukt Raducan. In plaats van een relatief kleine krater achter te laten op de 160 meter brede asteroïde, zou de inslag van DART met een snelheid van 24.000 km/u Dimorphos volledig kunnen vervormen. De asteroïde zou ook veel sterker kunnen worden afgebogen en grotere hoeveelheden materiaal zouden door de impact kunnen worden uitgeworpen dan de eerdere schattingen voorspelden.

"Een van de redenen dat dit scenario van een losse interne structuur tot nu toe niet grondig is bestudeerd, is dat de noodzakelijke methoden niet beschikbaar waren", zegt hoofdauteur Sabina Raducan van de studie. "Dergelijke impactcondities kunnen niet worden nagebootst in laboratoriumexperimenten en het relatief lange en complexe proces van kratervorming na zo'n impact - een kwestie van uren in het geval van DART - maakte het tot nu toe onmogelijk om deze impactprocessen realistisch te simuleren", aldus aan de onderzoeker.

"Met onze nieuwe modelleringsaanpak, die rekening houdt met de voortplanting van de schokgolven, de verdichting en de daaropvolgende materiaalstroom, waren we voor het eerst in staat om het hele kraterproces te modelleren dat het gevolg is van inslagen op kleine asteroïden zoals Dimorphos, ’ meldt Raducan. Voor deze prestatie werd ze onderscheiden door ESA en door de burgemeester van Nice tijdens een workshop over de DART-vervolgmissie HERA.

Verbreding horizon van verwachtingen

In 2024 stuurt de Europese ruimtevaartorganisatie ESA een ruimtesonde naar Dimorphos als onderdeel van de ruimtemissie HERA. Het doel is om de nasleep van de DART-sonde-impact visueel te onderzoeken. "Om het meeste uit de HERA-missie te halen, moeten we een goed begrip hebben van de mogelijke uitkomsten van de DART-impact", zegt co-auteur Martin Jutzi van het Institute of Physics en het National Center of Competence in Research PlanetS.

"Ons werk aan de impactsimulaties voegt een belangrijk potentieel scenario toe dat ons dwingt onze verwachtingen in dit opzicht te verbreden. Dit is niet alleen relevant in de context van planetaire verdediging, maar voegt ook een belangrijk stuk toe aan de puzzel van ons begrip van asteroïden in generaal", besluit Jutzi. + Verder verkennen

De ongelooflijke avonturen van de Hera-missie