Nu skyder Nasa asteroide ud af kurs: Sådan sker det

Illustration: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Sigtekornet hos Nasa peger på asteroiden Didymos. Om få dages skydes der.

Nasa har nemlig rumfartøjet DART stående klar på affyringsrampen på Vandenberg Space Force base i Californien på toppen af en Falcon 9 raket fra SpaceX - og på onsdag åbner affyrings-vinduet.

Læs også: Nyt rumfartøj skal skubbe kæmpe asteroide ud af kurs

Hvis alt går vel, forløber missionen således:

Godt beskyttet bag Falcon-rakettens næsekappe vil det 610 kilogram DART-fartøj brage ud af Jordens atmosfære og blive separeret fra raketten i det lydløse rum.

I Mission Control vil teknikere krydse fingre for, at fartøjet kort efter får etableret radiokontakt via sin RLSA-antenne (Radial Line Shot Array), og så kan DART begynde at orientere sig i rummet ved brug af en solsensor og et stjernekamera.

Otte hydrazin-thrustere gør det muligt at dreje DART, så den peger snuden mod Didymos - og nu kan et spændende kapitel begynde.

Læs også: Sådan gik det da en fiktiv asteroide havde kurs mod Jorden

Med 11 mio kilometers rejse foran sig begynder DART at rulle to voldsomt store solpaneler ud. I alt er der tale om 22 kvadratmeter - for ion-motoren ombord får brug for rigtig meget strøm.

Solpanelerne er en forholdsvis ny teknologi kaldet ROSA (Roll Out Solar Array), udviklet af det amerikanske firma Redwire - og panelerne er både lettere, mere kompakte og stivere end traditionelle paneler brugt i rummet og leverer også tre gange så meget strøm per kvadratmeter. De nyeste solpaneler på ISS er i øvrigt af typen ROSA.

Med solpanelerne ude kan DART begynde at tænde sin ion-motor. Og det går ikke stærkt lige med det samme. Men det kommer det til.

Ion-motoren med navnet NEXT-C er det sidste nye skud på stammen indenfor ion-motorer og udviklet af Nasa´s Glenn Research Center sammen med Aerojet Rocketdyne. Motoren har en absurd høj specifik impuls på 4190 sekunder. Det gør den i stand til at producere 236 mN trykkraft ved en effekt på 6,9 kW. Og stille og roligt accelererer den op til 6,7 km/s, svarende til 19,5 gange lydens hastighed ved at accelerere ioner ved brug af høj spænding og elektrostatiske kræfter.

DART er nu omdannet til et ustoppeligt projektil. Og nu begynder den lange rejse, der i øvrigt bringer den tæt forbi to andre nærjords-asteroider 2001CB og 3361 Orpheus. Men de får bare et skuldertræk. Målet er Didymos.

Læs også: Vi har godt styr på de største asteroider – men ikke ‘by-dræberne’

Når sommeren i Danmark er vel overstået, og vi igen går mod efteråret, vil DART begynde at kigge nærmere på Didymos-asteroiden foran sig. Det gør den med et 20 centimeter kamera kaldet DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation), der er bygget efter et lignende kamera kaldet LORRI, der var ombord på New Horizon missionen til Pluto i 2015.

Med DRACO-kameraet vil det snart blive tydeligt, at Didymos ikke er et objekt, men to; primærasteroide kaldet Didymos A med en bredde på 780 meter og en måne kaldet Didymos B med en bredde på 160 meter. Og det er faktisk månen, der er målet for Nasa.

Læs også: Rumfartøj med infrarøde øjne skal holde øje med asteroider, der truer jorden

10 dage før mødet med asteroiden sker der noget særligt ombord på DART.

Låget på en lille boks på siden af fartøjet åbner sig og ud springer en italiensk mini-satellit kaldet LICIACube. Satellitten har et lille styresystem og et kamera ombord, og er beregnet til at flyve forbi Didymos og tage billeder. Det vil den gøre tre minutter efter DART ender sine dage.

Med kun få timer til DART møder Didymos B bliver et særligt navigationssystem aktiveret kaldet SMART Nav (Small-body Maneuvering Autonomous Real-Time Navigation). Systemets kerne er en GNC-algoritme, der automatisk tracker månen og navigerer DART i dens retning. Og hvis alt går vel, så brager DART ind i asteroiden med 6,7 km/s.

Illustration af DART der både viser de sammenrullede solceller ROSA samt ionmotoren NEXT og DRACO-kameraet til brug for navigation. Illustration: Nasa

Læs også: Succes for Japan: Sten fra asteroide landede efter tur på fem mia. km

Men selvom DART nu er “eks-DART” (som Monty Python ville sige det), så slutter historien ikke her.

På Jorden har astronomer flere steder nu rettet teleskoperne mod Didymos, og asteroiden er også valgt på grund af dens forholdsvis korte afstand til Jorden, der gør, at nedslaget kan følge med teleskoper med en åbningsdiameter på blot én meter.

En anden årsag til at vælge Didymos B er, at månen er i et kredsløb om Didymos A der gør, at den hele tiden passerer ind foran moderasteroiden, hvis man ser på den fra Jorden.

Det gør det nemmere for astronomer at observere månen med moderasteroiden som baggrund - og Nasa har regnet ud, at DARTs masse på 610 kilogram burde ændre månens omløbshastighed på 12 timer med et sted mellem 73 sekunder og ti minutter. Og det er den ændring, som astronomerne vil spejde efter.

Læs også: Asteroide-jæger fuld af sten: Nu gælder det om ikke at ryste fartøjet

DART-missionen var oprindelig tænkt som et tæt samarbejde mellem ESA og Nasa, hvor ESA skulle opsende et større fartøj kaldet AIM to år før DART. Men interne uenigheder i ESA førte til, at den plan blev ændret, især fordi Tyskland trak dele af sin støtte til projektet til fordel for ExoMars missionen.

I stedet bygger ESA det mindre fartøj Hera, der bliver opsendt fem år efter DART for at flyve ud og gå i kredsløb om Didymos og studere effekterne af sammenstødet med DART. Det danske satellitfirma GomSpace er i øvrigt med i projektet med CubeSat’en Juventas.

DART-projektet er starten på et muligt fremtidigt forsvar mod nærjords-asteroider med en størrelse på over 140 meter. I dag har vi stadig ikke styr på cirka to tredjedel af dem, hvilket Ingeniøren har beskrevet i en længere serie om asteroider.

Til gengæld har vi efterhånden rigtig godt styr på de helt store dommedags-asteroider, hvoraf det internationale asteroide forsvar tracker 888 stykker for tiden. Og de ser ikke ud til at udgøre en fare for Jorden.

Hør mere i Transformator: PODCAST: Er vi klar til at redde Jorden fra asteroider?

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

"Og stille og roligt accelerere den op til 6,7 km/s, svarende til 17,5 gange lydens hastighed ved at accelerere ioner ved brug af høj spænding og elektrostatiske kræfter."

Jeg nåede til overstående sætning og orkede ikke mere. Kvaliteten af jeres artikler er virkelig for nedadgående 😑

  • 5
  • 29

Hvis Didymos B vejer 2 mill. kg og den relative hastighed er 6km/s så skulle hastighedsændringen blive ~1m/s. Det springende punkt er den relative hastighed, som artiklen ikke nævner noget om.

  • 1
  • 4

11 millioner kilometers rejse? Eftersom DART og Jorden stort set følges ad de næste 11 måneder, og Jordens tur rundt om den lokale stjerne er på omkring 940 millioner km på årsbasis, tilbagelægger fartøjet da langt over 11 mio. km.

  • 2
  • 0

Ja, det vil jeg også mene. Når jeg skriver 11 mio km, så er det Jordens afstand til Didymos ved sammenstødstidspunktet. Men du har ret i at Dart jo ikke ligefrem bevæger sig i helt lige linje. Jeg savnede den oplysning i Nasas materiale. Hvis nogen ser den, så sig endelig til.

  • 3
  • 0

For rumfartøjer i baner om planeter/sole er det ikke intuitivt hvad acceleration medfører. En kortvarig acceleration medfører umiddelbart øget hastighed, men "middelbanehastigheden" går ned. En meget svag og langvarig acceleration, hvor banen bliver ved med at være rimeligt cirkulær, vil medføre lavere hastighed, men i en større bane. Det er da surt, at du fyrer løs i motoren, og det eneste du opnår er lavere hastighed, men i en højere bane.

Det samme sker den anden vej, når du vil hjem. Du bremser og bremser, men din hastighed øges bare samtidig med at du kommere tættere på.

  • 0
  • 5
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten