NASAのDART宇宙船が小惑星の移動に成功

NASAのDART宇宙船が小惑星の移動に成功

NASAの小惑星二重軌道変更試験(DART)の結果が発表されました。この試験は小惑星の軌道変更を試みたもので、NASAはディディモス・ディモルフォス系を永遠に作り変えました。この試験の成功は、地球近傍の危険な天体から地球を守るための惑星防衛戦略の可能性を示唆しています。

NASAの重さ1,340ポンド(約640kg)の探査機は、連星系小惑星群への10ヶ月間の旅の後、9月26日に小衛星に衝突しました。天文学者たちは、連星系の軌道力学に変化が生じる可能性を探るため、衝突後数日間、2つの小衛星を注意深く監視しました。

NASA惑星科学部門長ロリ・グレイズ氏によると、地上の光学望遠鏡と電波望遠鏡で集められたデータセットは、衝突後、ディモルフォスのディディモス周回周期が11時間55分から11時間23分に変化し、32分の変化を示したことを示している。

「人類は史上初めて、惑星の軌道を変えた」とグレイズ氏は記者団に語った。

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NASA長官ビル・ネルソンは、満面の笑みで記者会見の冒頭、「NASA​​がこの惑星を守る者として真剣な姿勢を示した」と述べた。ネルソン長官は、3億800万ドルを投じたDART実験を「人類にとっての転換点」と表現したが、その言葉は的を射ている。この驚異的な成果は、人類が最終的にこれらの存亡をかけた脅威を回避し、さらには太陽系を有利な形で再構築できる可能性を示唆している。

チリと南アフリカの4つの異なる光学観測所に加え、グリーンバンク電波望遠鏡とゴールドストーン電波望遠鏡も分析に貢献しました。2つの独立したデータセットは、約±2分の不確実性の幅を伴いながら、32分という同じ答えを示しました。

ハッブル宇宙望遠鏡による、小衛星から放射される彗星のような尾を含む、DART衝突後の様子を示す画像。
ハッブル宇宙望遠鏡が捉えた、DART衝突後の痕跡。小衛星から放射状に伸びる彗星のような尾も写っている。画像:NASA/ESA/STScI/Hubble

ロリ・グレイズ氏は、ディモルフォスの軌道が73秒変化しただけでもDARTチームは大喜びしただろうと述べた。これは実証実験の成功に必要な最小限の時間と考えられていたからだ。32分間の調整はモデルの範囲内ではあったものの、予測範囲の上限を超えたとグレイズ氏は説明した。

ジョンズ・ホプキンス大学応用物理学研究所のDARTコーディネーションリーダー、ナンシー・シャボット氏は、衝突の影響が強まったのは、衝突によって地表から巻き上げられた大量の物質による可能性が高いと述べた。冷蔵庫ほどの大きさのDARTは、時速14,000マイル(時速22,500キロメートル)で移動中に、何も知らない小惑星に衝突した。また、ディモルフォスが基本的に瓦礫の山であることも、この影響を助長した。ミッション開始当初、天文学者たちは、幅525フィート(160メートル)のこの小惑星が固体なのか、それとも岩石の緩い塊なのか確信が持てなかったのだ。

DARTのDRACOカメラがディモルフォスを瓦礫の山のような小惑星だと特定したとき、NASAのDARTプログラムサイエンティスト、トム・スタトラー氏は「73秒で終わるとは思っていなかった」と述べた。スタトラー氏は記者団に対し、小惑星から吹き飛ばされた表面物質であるイジェクタ(噴出物)の反動が軌道変化の大きな要因だったと語った。それはまるで風船から空気が抜けるようなものだった。

このテストの結果、ディモルフォスは直径780メートルのディディモスに数十メートル近づき、より大きな母天体との結びつきも強まった。2つの小惑星は1.2キロメートル離れており、ディモルフォス系自体は地球から1100万キロメートル離れている。

しかし、スタトラー氏の説明によると、DARTはディモルフォスのディディモス周回軌道を短縮させただけではない可能性がある。衝突によって、ディモルフォスの軌道と衛星自体の両方に揺らぎが生じた可能性がある。これを確認するには、今後の観測が必要だとスタトラー氏は説明した。「私たちはまだこの豊富なデータセットの始まりに過ぎません」とスタトラー氏は述べ、「何が起こったのかを真に理解するには、まだ多くの作業が必要です」と付け加えた。

衝突後数時間から数日にかけて、衝突が太陽系に大きな影響を与えたことが明らかになりました。同行したイタリアの探査機LICIACubeは衝突直後に写真を撮影し、予想外の触手のようなデブリの噴出を明らかにしました。地上の望遠鏡やハッブル・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測でも、衝突によって巻き上げられた大量のデブリが明らかになりました。グレイズ氏によると、ディモルフォスは彗星のような尾を発達させており、これは太陽風が微粒子を衛星から吹き飛ばした結果です。

DARTは目覚ましい成功を収めましたが、まだ多くの課題が残されています。すべての小惑星がデブリの緩い集合体であるとは限らないため、科学者たちは同様の運動エネルギーによる衝突がより固体の標的に及ぼす影響を測定したいと考えるでしょう。しかし、グレイズ氏が説明会で明確に述べたように、現時点での最優先事項は、太陽系内の「地球にとって潜在的に危険な」小惑星の「目録を完成させること」です。

NASAが2026年に打ち上げを予定している赤外線宇宙望遠鏡「近地球天体サーベイヤー」は、この点で大いに役立つはずだ。

さらに: NASA の DART はもう存在しませんが、この将来の探査機は再び注目されることを望んでいます。

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