مأموریت هرا و بازرسی برخورد تاریخی دارت با سیارک دیمورفوس

مقدمه

در سپتامبر ۲۰۲۲، بشر برای نخستین بار به طور عمدی یک فضاپیما را به سوی یک سیارک کوچک پرتاب کرد. مأموریت دارت (DART) ناسا با برخورد به سیارک دیمورفوس (Dimorphos) نشان داد که انسان می‌تواند مدار یک جرم آسمانی را تغییر دهد. این آزمایش نقطه عطفی در حوزه دفاع سیاره‌ای (Planetary Defense) بود؛ حوزه‌ای که هدف آن محافظت از زمین در برابر برخورد احتمالی سیارک‌های خطرناک است. اکنون، چهار سال پس از آن رویداد، آژانس فضایی اروپا (ESA) فضاپیمای هرا (Hera) را برای بررسی دقیق پیامدهای این برخورد به سوی دیمورفوس فرستاده است. هرا قرار است مانند یک کارآگاه صحنه جرم را بازرسی کند و به پرسش‌های بی‌پاسخ درباره این آزمایش تاریخی پاسخ دهد.

دارت چه کرد؟

کاوشگر دارت در ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲ با سرعت حدود ۶ کیلومتر بر ثانیه به سیارک دیمورفوس که قطر آن حدود ۱۶۰ متر است، برخورد کرد. دیمورفوس در واقع قمر سیارک بزرگ‌تری به نام دیدیموس (Didymos) است و به دور آن می‌گردد. هدف اصلی دارت تغییر مدار دیمورفوس به دور دیدیموس بود تا نشان دهد که با یک برخورد جنبشی (Kinetic Impact) می‌توان مسیر حرکت یک سیارک را منحرف کرد. نتیجه فراتر از انتظار بود: مدار دیمورفوس حدود ۳۳ دقیقه کوتاه‌تر شد. این موفقیت بزرگ نشان داد که اگر سیارکی در مسیر برخورد با زمین باشد، می‌توان با پرتاب یک فضاپیما و ایجاد برخورد، مدار آن را تغییر داد.

چرا هرا لازم است؟

اگرچه تلسکوپ‌های زمینی و فضایی توانستند تغییر مدار را اندازه‌گیری کنند، اما بسیاری از جزئیات هنوز در هاله‌ای از ابهام است. دانشمندان نمی‌دانند دهانه برخوردی چه اندازه‌ای دارد، آیا ساختار سیارک کاملاً دگرگون شده است یا خیر، و آیا مواد از دیمورفوس به دیدیموس منتقل شده‌اند. همچنین شواهدی وجود دارد که دیمورفوس ممکن است پس از برخورد به حالت چرخش نامنظم (Tumbling) درآمده باشد. حتی تغییر مدار نیز پیچیده‌تر از آنچه تصور می‌شد بوده است؛ زیرا شش ماه پس از برخورد، زمان مداری دیمورفوس همچنان در حال تغییر بود. کریستینا توماس، اخترشناس سیاره‌ای دانشگاه شمال آریزونا، می‌گوید: «آنچه فکر می‌کردیم ساده و مشخص باشد، بسیار جالب و پیچیده از آب درآمد.»

هرا چگونه کار می‌کند؟

فضاپیمای هرا در اکتبر ۲۰۲۴ پرتاب شد و قرار است در ۱۵ اکتبر ۲۰۲۵ نخستین مانور ورود خود را انجام دهد. این فضاپیما با سه مانور ترمز ملایم، سرعت خود را کاهش می‌دهد و تا اوایل نوامبر به فاصله ۳۰ کیلومتری سیارک‌ها می‌رسد. سپس مشاهدات علمی خود را آغاز می‌کند و تا اوایل دسامبر به فاصله نزدیک‌تر می‌رود. هرا علاوه بر نقشه‌برداری از دو سیارک و بررسی دهانه برخوردی، به دنبال قطعاتی از فضاپیمای دارت خواهد گشت، هرچند احتمال یافتن آن‌ها کم است. همچنین این فضاپیما دو ماهواره کوچک به نام‌های میلانی (Milani) و یوونتاس (Juventas) را با خود حمل می‌کند که در ژانویه ۲۰۲۶ آزاد می‌شوند. میلانی ترکیب مواد سطحی و اطراف دیمورفوس را شناسایی می‌کند و یوونتاس با استفاده از رادار، برای نخستین بار به درون یک سیارک نفوذ می‌کند تا ساختار داخلی آن را مطالعه کند. یوونتاس مأموریت خود را با فرود بر روی سیارک به پایان می‌رساند و میلانی نیز ممکن است فرود را امتحان کند.

چرا این مأموریت اهمیت دارد؟

مأموریت هرا فرصتی بی‌نظیر برای مطالعه دقیق یک سیستم سیارکی دوگانه (Binary Asteroid) فراهم می‌کند. دیدیموس و دیمورفوس به عنوان یک جفت سیارک معمولی، نماینده‌ای از اجرام بسیاری هستند که در نزدیکی زمین حرکت می‌کنند. مطالعه آن‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا نحوه شکل‌گیری و تکامل سیارک‌ها را بهتر درک کنند. علاوه بر این، داده‌های هرا برای طراحی مأموریت‌های آینده دفاع سیاره‌ای حیاتی است. اگر روزی نیاز به منحرف کردن یک سیارک خطرناک باشد، باید بدانیم که برخورد جنبشی چه اثرات جانبی دارد و چگونه می‌توان آن را بهینه کرد. به گفته پاتریک میشل، پژوهشگر ارشد مأموریت هرا: «هرا می‌خواهد کارآگاه باشد، مثل بازرس کلمبو، و به صحنه تصادف برگردد.»

آینده دفاع سیاره‌ای

هرا تا اوایل ۲۰۲۷ به همراه دو ماهواره همراه خود به فعالیت ادامه می‌دهد و تصویری بی‌سابقه از این سیارک دوگانه ارائه می‌دهد. این مأموریت نه تنها به پرسش‌های علمی پاسخ می‌دهد، بلکه گامی مهم در جهت آمادگی برای حفاظت از زمین در برابر تهدیدهای آینده است. همانطور که میشل می‌گوید: «هیچ چیز واقعاً مرا نگران نمی‌کند. الان فقط هیجان است.»