Pesawat luar angkasa DART milik NASA akan bertabrakan dengan benda yang lebih kecil dari sistem asteroid biner Didymos pada bulan Oktober 2022. Misi Hera dari ESA akan mensurvei ‘Didymoon’ pasca-tabrakan dan menilai bagaimana orbitnya telah berubah akibat tabrakan tersebut, untuk mengubah hal ini menjadi bencana yang hanya terjadi satu kali saja. bereksperimen menjadi teknik pertahanan planet yang bisa diterapkan. Kredit: ESA–ScienceOffice.org
Setelah NASAUji Pengalihan Asteroid Ganda yang bersejarah, a JPLPenelitian yang dipimpin menunjukkan bahwa bentuk asteroid Dimorphos telah berubah dan orbitnya menyusut.
Ketika DART (Double Asteroid Redirection Test) milik NASA dengan sengaja menabrak asteroid selebar 560 kaki (170 meter) pada tanggal 26 September 2022, hal itu berhasil terjadi dalam lebih dari satu cara. Demonstrasi tersebut menunjukkan bahwa tumbukan kinetik dapat membelokkan asteroid berbahaya jika berada di jalur tabrakan dengan Bumi. Sekarang sebuah studi baru diterbitkan di Jurnal Sains Planet menunjukkan dampaknya tidak hanya mengubah gerak asteroid, tetapi juga bentuknya.
Target DART, asteroid Dimorphos, mengorbit asteroid dekat Bumi yang lebih besar bernama Didymos. Sebelum tumbukan, Dimorphos memiliki bentuk “oblate spheroid” yang kira-kira simetris – seperti bola terjepit yang lebih lebar daripada tingginya. Dengan orbit melingkar yang jelas pada jarak sekitar 3.900 kaki (1.189 meter) dari Didymos, Dimorphos membutuhkan waktu 11 jam 55 menit untuk menyelesaikan satu putaran mengelilingi Didymos.
“Ketika DART memberikan dampak, segalanya menjadi sangat menarik,” kata Shantanu Naidu, insinyur navigasi di Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan, yang memimpin penelitian tersebut. “Orbit Dimorphos tidak lagi berbentuk lingkaran: Periode orbitnya” – waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu orbit – “kini lebih pendek 33 menit dan 15 detik. Dan seluruh bentuk asteroid telah berubah, dari objek yang relatif simetris menjadi ‘ellipsoid triaksial’ – sesuatu yang lebih mirip semangka lonjong.”
Asteroid Dimorphos ditangkap oleh misi DART NASA hanya dua detik sebelum pesawat ruang angkasa itu mencapai permukaannya pada 26 September 2022. Pengamatan terhadap asteroid sebelum dan sesudah tumbukan menunjukkan bahwa itu adalah objek “tumpukan puing” yang tersusun longgar. Kredit: NASA/Johns Hopkins APL
Laporan Kerusakan Dimorphos
Tim Naidu menggunakan tiga sumber data dalam model komputer mereka untuk menyimpulkan apa yang terjadi pada asteroid setelah tumbukan. Sumber pertama berasal dari DART: Pesawat luar angkasa menangkap gambar saat mendekati asteroid dan mengirimkannya kembali ke Bumi melalui Deep Space Network (DSN) NASA. Gambar-gambar ini memberikan pengukuran jarak dekat antara Didymos dan Dimorphos sekaligus mengukur dimensi kedua asteroid sesaat sebelum tumbukan.
Sumber data kedua adalah Radar Tata Surya Goldstone DSN, yang terletak di dekat Barstow, California, yang memantulkan gelombang radio dari kedua asteroid untuk secara tepat mengukur posisi dan kecepatan Dimorphos relatif terhadap Didymos setelah tumbukan. Pengamatan radar dengan cepat membantu NASA menyimpulkan bahwa efek DART terhadap asteroid jauh melebihi ekspektasi minimum.
Sumber data ketiga dan paling signifikan: teleskop darat di seluruh dunia yang mengukur “kurva cahaya” kedua asteroid, atau bagaimana sinar matahari yang dipantulkan permukaan asteroid berubah seiring waktu. Dengan membandingkan kurva cahaya sebelum dan sesudah tumbukan, para peneliti dapat mempelajari bagaimana DART mengubah gerakan Dimorphos.
Ilustrasi ini menunjukkan perkiraan perubahan bentuk yang dialami asteroid Dimorphos setelah DART menabraknya. Sebelum tumbukan, kiri, asteroid itu berbentuk seperti bola yang tergencet; setelah tumbukan bentuknya lebih memanjang, seperti semangka. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Saat Dimorphos mengorbit, ia secara berkala lewat di depan dan kemudian di belakang Didymos. Dalam apa yang disebut “peristiwa timbal balik” ini, satu asteroid dapat menimbulkan bayangan pada asteroid lainnya, atau menghalangi pandangan kita dari Bumi. Apa pun kasusnya, peredupan sementara – penurunan kurva cahaya – akan direkam oleh teleskop.
“Kami menggunakan waktu rangkaian penurunan kurva cahaya yang tepat ini untuk menyimpulkan bentuk orbit, dan karena model kami sangat sensitif, kami juga dapat mengetahui bentuk asteroid,” kata Steve Chesley, ilmuwan peneliti senior. di JPL dan rekan penulis studi. Tim menemukan orbit Dimorphos kini sedikit memanjang atau eksentrik. “Sebelum tumbukan,” lanjut Chesley, “waktu terjadinya peristiwa tersebut terjadi secara teratur, menunjukkan orbit melingkar. Setelah tumbukan, terdapat sedikit perbedaan waktu, menunjukkan ada yang tidak beres. Kami tidak pernah menyangka akan mendapatkan hal seperti ini ketepatan.”
Modelnya sangat presisi, bahkan menunjukkan Dimorphos bergoyang maju mundur saat mengorbit Didymos, kata Naidu.
Evolusi Orbital
Model tim juga menghitung bagaimana periode orbit Dimorphos berevolusi. Segera setelah tumbukan, DART mengurangi jarak rata-rata antara kedua asteroid tersebut, memperpendek periode orbit Dimorphos sebanyak 32 menit 42 detik, menjadi 11 jam, 22 menit, dan 37 detik.
Selama beberapa minggu berikutnya, periode orbit asteroid terus memendek karena Dimorphos kehilangan lebih banyak material batuan ke luar angkasa, akhirnya mencapai 11 jam, 22 menit, dan 3 detik per orbit – 33 menit dan 15 detik lebih sedikit dibandingkan sebelum tumbukan. Perhitungan ini akurat dalam waktu 1 ½ detik, kata Naidu. Dimorphos kini memiliki jarak orbit rata-rata dari Didymos sekitar 3.780 kaki (1.152 meter) – sekitar 120 kaki (37 meter) lebih dekat dibandingkan sebelum tumbukan.
“Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian lain yang dipublikasikan,” kata Tom Statler, ilmuwan utama benda kecil tata surya di Markas Besar NASA di Washington. “Melihat kelompok-kelompok terpisah menganalisis data dan secara mandiri mengambil kesimpulan yang sama merupakan ciri dari hasil ilmiah yang solid. DART tidak hanya menunjukkan kepada kita jalur menuju teknologi pembelokan asteroid, namun juga mengungkap pemahaman mendasar baru tentang apa itu asteroid dan bagaimana perilakunya.”
Hasil dan pengamatan terhadap puing-puing yang tersisa setelah tumbukan menunjukkan bahwa Dimorphos adalah objek “tumpukan puing” yang tersusun longgar, mirip dengan asteroid Bennu. Misi Hera ESA (Badan Antariksa Eropa), yang direncanakan diluncurkan pada Oktober 2024, akan melakukan perjalanan ke pasangan asteroid tersebut untuk melakukan survei mendetail dan memastikan bagaimana DART membentuk kembali Dimorphos.
Referensi: “Karakterisasi Orbital dan Fisik Dimorfos Asteroid Mengikuti Dampak DART” oleh Shantanu P. Naidu, Steven R. Chesley, Nicholas Moskovitz, Cristina Thomas, Alex J. Meyer, Petr Pravec, Peter Scheirich, Davide Farnocchia, Daniel J. Scheeres , Marina Brozovic, Lance AM Benner, Andrew S. Rivkin dan Nancy L. Chabot, 19 Maret 2024, Jurnal Sains Planet.
DOI: 10.3847/PSJ/ad26e7
Lebih Banyak Tentang Misi
DART dirancang, dibangun, dan dioperasikan oleh Laboratorium Fisika Terapan Johns Hopkins (APL) di Laurel, Maryland, untuk Kantor Koordinasi Pertahanan Planet NASA, yang mengawasi upaya berkelanjutan badan tersebut dalam pertahanan planet. DART adalah misi pertama umat manusia yang secara sengaja memindahkan benda langit.
JPL, sebuah divisi dari Caltech di Pasadena, California, mengelola DSN untuk program Komunikasi dan Navigasi Luar Angkasa (SCaN) NASA dalam Direktorat Misi Operasi Luar Angkasa di kantor pusat badan tersebut di Washington.
