La col·lisió de la sonda DART contra l’asteroide Dimorphos va produir l’expulsió de més de cinc milions de quilos de material

L’IEEC ha participat en les primeres anàlisis d'aquesta missió de la NASA

DART ha demostrat un gran potencial per a la defensa planetària activa davant del perill d'impacte per asteroides

El 27 de setembre de 2022, la missió DART (acrònim en anglès de Prova de Redireccionament d'Asteroide Doble) de la NASA va col·lidir contra el seu objectiu, l'asteroide Dimorphos, i va canviar la seva òrbita. Es tractava de la primera missió de prova de defensa planetària dissenyada per a canviar el curs d'un asteroide i al seu èxit va seguir l'anàlisi intensiva de la col·lisió, que inclou l'estudi de les tones de roca que van ser desplaçades i llançades a l'espai. Els resultats d'aquestes anàlisis es publiquen avui en quatre articles a Nature, els quals han comptat amb la participació d'equips de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC), així com de l'Institut d'Astrofísica d'Andalusia (IAA-CSIC).

La missió DART buscava demostrar la utilitat del mètode d'impacte cinètic per a desviar asteroides potencialment perillosos sense emprar càrregues explosives. El seu objectiu era el satèl·lit Dimorphos, d'uns 160 metres de diàmetre, que orbita entorn de l'asteroide Didymos (de 780 metres de diàmetre), formant un sistema binari. L'impacte de la nau va desviar l'òrbita de Dimorphos i va escurçar el seu període de translació respecte a Didymos en més de mitja hora, la qual cosa va constituir un èxit del projecte.

Josep Maria Trigo, investigador de l’IEEC a l'ICE-CSIC, ha estudiat i interpretat les imatges de Dimorphos obtingudes per la càmera Draco a bord de DART i també des de la sonda italiana LICIACube, així com els efectes produïts a l'entorn del sistema binari abans i després de l'impacte. L'especialització de l'equip de l'ICE-CSIC en els meteorits condrítics que componen aquests asteroides ha permès millorar la interpretació dels processos ocorreguts en ells. L'investigador també ha contribuït a quantificar el factor d'impuls produït pel xoc de DART, l’anomenat factor beta, participant en tres dels quatre articles publicats per Nature.

«Mitjançant aquestes imatges hem constatat els efectes causats per l'impacte de DART, ja que durant diverses setmanes les mesures de període de revolució de Dimorphos es van veure entorpides per l'enorme quantitat de pols emesa des del cràter deixat per DART. No podem oblidar que Dimorphos està enormement fracturat per colossals impactes i sembla posseir una fràgil estructura de pila de runes», destaca Trigo.

Els científics han comprovat que una sonda com DART té un gran potencial per a ser efectiva. «La humanitat té ara un pla en cas de descobrir un asteroide en una ruta directa de col·lisió amb la Terra. De fet, podríem dir que DART ha iniciat una nova era de defensa planetària activa davant del perill d'impacte per asteroides», explica Trigo.

La caracterització del material ejectat després de la col·lisió és un altre dels aspectes que calia estudiar. Així, des del mateix moment de l'impacte i fins a diversos mesos després, el telescopi espacial Hubble (HST) ha pres imatges d'aquest material i caracteritzat la seva evolució. L'investigador Fernando Moreno, de l’IAA-CSIC, aclareix: «Encara que una part del material consisteix en partícules expulsades a alta velocitat, a diversos centenars de metres per segon, i que desapareix del camp de visió de les càmeres ràpidament, hem pogut observar la component de baixa velocitat».

En aquest treball es presenta un estudi fonamentalment morfològic de l'evolució d'aquest material, que ha permès determinar la complexa interacció entre el sistema d'asteroides i la pols sota l'acció de la pressió de radiació produïda per la llum solar.

«En excavar DART el cràter d’impacte, l’estructura superficial i del subsòl de l’asteroide juguen un paper. Són llançades grans roques però, en bona mesura, hem vist que moltes han estat debilitades pel processat espacial a la superfície de l'asteroide i, per tant, van ser preferentment esmicolades per l'impacte i immediatament llançades a l'espai en direcció oposada al projectil com a partícules de mida centimètrica fins a micromètrica, quedant llavors sotmeses a la pressió de radiació de la pròpia llum del Sol», apunta Trigo, coautor també del treball.

«Aquesta pressió de radiació allunya les partícules micromètriques a distàncies de diversos milers de quilòmetres en un parell de dies, mentre que les partícules més grans mostren moviments espirals al voltant del sistema i una complicada evolució amb el pas dels dies. Veiem, per exemple, l'aparició d'una cua doble, que podria estar relacionada amb el reimpacte d'una porció de les partícules més grans emeses o boulders sobre la superfície de Didymos, o bé amb la desintegració d'aquests mateixos boulders a causa d'una alta velocitat de rotació o per efecte de col·lisions mútues», indica Moreno.

Les observacions de la missió DART produiran més resultats en breu. A més, «aviat guanyarem en la comprensió de l'estructura, composició i porositat de tots dos asteroides gràcies a l'arribada a aquest sistema binari de la missió Hera de l'Agència Espacial Europea (ESA), que permetrà aprofundir encara més en l'origen dinàmic i l'evolució d'aquests cossos, representatius dels que podrien posar en escac la vida en la Terra», conclou Trigo.

Nota de premsa elaborada en col·laboració amb les oficines de Comunicació del CSIC, l'Institut d'Astrofísica d'Andalusia (IAA-CSIC) i l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC).

Imatge Principal

Llegenda: L'asteroide Dimorphos.
Crèdits: DART / NASA

Enllaços

– DART
– IEEC
– ICE-CSIC
– IAA-CSIC
 
Més informació

Aquesta recerca es presenta en diversos articles:

Cheng A., et al. «Momentum Transfer from the DART Mission Kinetic Impact on Asteroid Dimorphos», Nature.
Daly T., et al. «Successful Kinetic Impact into an Asteroid for Planetary Defense», Nature.
Li J.-Y., et al. «Ejecta from the DART-produced active asteroid Dimorphos», Nature.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat de recerca ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat de recerca CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) amb la unitat de recerca CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat de recerca ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Autor Principal a l’IEEC
Barcelona, Espanya
Josep M. Trigo
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)
Correu electrònic: trigo@ieec.cat