Instrumentul cu vârf de diamant care stă la baza misiunii DART a NASA

O navă spațială NASA se va lovi intenționat de un asteroid în acest an, însă nu se știe clar ce se va întâmpla după aceea. Cert este că totul a început de la instrumentul cu vârf de diamant, foarte precis, al agenției spațiale.

Misiunea Double Asteroid Redirection Test (DART) a fost lansată în noiembrie 2021 și va ajunge la destinație spre sfârșitul lunii septembrie 2022.

• Ce este „a treia stare” a vieții și ce se întâmplă cu celulele după moartea organismului?
• Somnul insuficient ar putea declanșa un cerc vicios în creier nostru

Dacă totul merge bine, impactul va schimba orbita unui asteroid mic, Dimorphos, din jurul unui asteroid mai mare numit Didymos. Dar este greu de prezis cât de mult se va schimba orbita. Înainte de misiune, oamenii de știință au folosit mostre colectate din două roci spațiale diferite pentru a face teste, în încercarea de a înțelege viitorul impact.

Instrumentul cu vârf de diamant numit nanoindentor

Munca lor s-a bazat pe instrumentul cu vârf de diamant cunoscut sub numele de nanoindentor, care are un vârf de diamant în formă de piramidă cu o dimensiune de doar câțiva nanometri (milionimi de milimetru), potrivit unui comunicat al Agenției Spațiale Europene (ESA).

Micul instrument este esențial pentru a lucra cu mostrele mici și prețioase de rocă spațială pe care oamenii de știință le-au adunat pe Pământ.

Mostre de asteroizi

Una dintre aceste mostre provine de la misiunea japoneză Hayabusa de returnare de mostră, care a vizitat un asteroid numit Itokawa și care a adus acasă granule de material extraterestru.

„Dimensiunea lor mică a prezentat potențiale provocări”, a spus coautorul studiului Jordi Sort, profesor de cercetare la Catalan Institution for Research and Advanced Studies de la Autonomous University of Barcelona (UAB).

„Cele trei granule pe care le-am primit au doar aproximativ o miime de milimetru fiecare. Cu toate acestea, am reușit totuși să le testăm cu succes, utilizând instrumentul cu vârf de diamant cu o rază de aproximativ 50 de nanometri în diametru”, a continuat Sort.

Măsurarea proprietăților fizice ale mostrelor de asteroizi le-a permis oamenilor de știință să înțeleagă mai bine cum se poate comporta un asteroid în timpul unui impact cu Pământul, precum și în misiunea DART.

De ce sunt importante aceste mostre

„Succesul AIDA [colaborarea Asteroid Impact and Deflection Assessment, din care DART este doar o parte] și eforturile comparabile de deviere a asteroizilor depind de o bună cunoaștere a proprietăților fizice ale obiectului care urmează să fie deviat”, a spus Josep M. Trigo -Rodriguez, coautor al studiului și astrofizician la Institute of Space Sciences din cadrul Spain National Research Council.

Analiza Hayabusa s-a bazat pe lucrările anterioare care au folosit nanoindentatorul pentru a testa mostre colectate de la meteorul Chelyabinsk, care a explodat deasupra Rusiei în 2013. Adăugarea unui al doilea eșantion de rocă spațială a fost o „oportunitate binevenită”, au spus oamenii de știință.

„Apoi a apărut oportunitatea binevenită de a efectua teste comparabile pe mostrele de granule fine de suprafață cunoscute sub numele de ‘regolit’ aduse de misiunea Hayabusa”,  a spus autorul principal al studiului, Safoura Tanbakouei, potrivit Space.com.

„Acesta este un material unic, nemodificat, luat direct de pe suprafața unui asteroid și adus înapoi pe Pământ”, a spus Tanbakouei, care este acum cercetător postdoctoral la Planetary Spectroscopy and Mineralogy Laboratory de la University of Hong Kong.

Mostrele Itokawa au fost plasate în rășină și apoi lustruite cu pastă de diamant. Procesul de nanoindentare a măsurat duritatea și elasticitatea comparativă a probelor de asteroizi, ambii factori putând afecta impactul DART.

Un mini-satelit va urmări misiunea începută de instrumentul cu vârf de diamant

„Rezultatele noastre dezvăluie o duritate similară pentru ambele seturi de probe, dar boabele de regolit Itokawa posedă o elasticitate sporită, ceea ce are implicații semnificative. Există regolit cu granulație fină care acoperă suprafața multor asteroizi, produs teoretic de multiplele impacturi asupra suprafețelor asteroizilor, precum și descuamarea rocii din cauza temperaturilor extreme”, a spus Trigo-Rodriguez.

„Rezumatul constatărilor noastre este că aceste particule de regolit de suprafață sunt mai compacte decât materialul de sub ele, o consecință naturală a supraviețuirii unor timpi lungi de expunere pe suprafața unui asteroid, indicând o capacitate îmbunătățită de a absorbi energia elastică în timpul unui impact”, a continuat el.

Rezultatele date de instrumentul cu vârf de diamant sugerează că dacă DART lovește o regiune cu mai mult praf, impactul poate fi mai eficient în a modifica orbita lui Dimorphos. Și datorită unui CubeSat (satelit miniatural de cercetare spațială alcătuit din module de formă cubică) italian care se deplasează împreună cu misiunea, oamenii de știință vor putea vedea locul impactului atât înainte, cât și imediat după ciocnire.

Vă recomandăm să citiți și:

Astronomii au descoperit o galaxie fără materie întunecată. „Ar trebui să existe, însă observațiile noastre spun altceva”

De ce imaginile Apollo de pe Lună nu sunt false? Explicația lui Neil deGrasse Tyson

Fuzionarea a trei găuri negre supermasive, surprinsă în premieră de cercetători din India

Civilizațiile extraterestre ar putea fi găsite în jurul găurilor negre