Asteroïde onder vuur

Credits: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

In de nacht van maandag 26 op dinsdag 27 september, om kwart over één, zal de DART-sonde frontaal invliegen op Dimorphos, een asteroïde van 160 meter groot die net als de aarde rond de zon draait. Het wordt een historische dag voor de ruimtevaart, want voor de eerste keer zullen we een hemellichaam doelbewust van baan doen veranderen. Of dat is toch de bedoeling. Maar DART, dat staat voor ‘Double Asteroid Redirection Test’, is vooreerst een testmissie. De eerste in het haalbaarheidsonderzoek naar wat de NASA een ‘planetair defensiesysteem’ noemt.

Apocalyps

Hebben we zo’n systeem dan nodig? Voorlopig nog niet. De NASA monitort nauwgezet de duizenden asteroïden die zich relatief dicht bij de aarde bevinden en die groot genoeg zijn om ernstige schade te berokkenen. En daarvan ligt er geen enkele op ramkoers met onze planeet. Maar dat sluit niet uit dat het ooit toch nog eens kan voorvallen. Elk jaar worden nieuwe asteroïden gespot, en hoewel het scala van de grootste en dus meest gevaarlijke exemplaren quasi volledig is afgedekt, is dat voor de categorie daar net onder niet het geval. Verre van zelfs: van deze middelgrote naburige asteroïden is nog maar dertig procent in kaart gebracht. En het zal nog jaren duren vooraleer de rest is toegevoegd aan de catalogus van near-Earth asteroids die de NASA bijhoudt. Een middelgrote asteroïde zal geen apocalyps veroorzaken zoals die van 66 miljoen jaar geleden toen de dinosauriërs het loodje legden, maar ook een middelgrote ruimtekei kan een ramp veroorzaken, zij het op regionale schaal.

Moest er ooit een grote of middelgrote asteroïde worden gespot die onze kant uitkomt, dan hopen de DART-wetenschappers een botsing te kunnen vermijden door het naderende onheil tijdig uit koers te duwen. Daar is zelfs geen grote duw voor nodig. Als ze op voldoende grote afstand van de aarde wordt uitgevoerd, is een kleine baancorrectie al voldoende om de asteroïde een heel andere richting op te laten vliegen. Na verloop van tijd gaat de gecorrigeerde baan immers steeds meer verschillen van de baan zonder correctie.

Monitoring vanop de grond en vanuit de ruimte

Over ruim een week neemt de NASA Dimorphos dus onder vuur. De DART-sonde zal met volle aanvliegsnelheid van 24.000 km/u op de ruimtekei knallen en hem zo hopelijk uit zijn koers slaan. Hoe zullen we controleren of dat gelukt is? Met telescopen op aarde die het doelwit al geruime tijd volgen in zijn baan om Didymos. Dat is de veel zwaardere tweelingbroer van Dimorphos. Als Dimorphos, bekeken vanuit onze richting, voorbij Didymos schuift, dan dempt hij het door Didymos weerkaatste zonlicht een beetje. Uit zulke observaties weten we dat omlooptijd van Dimorphos rond Didymos ongeveer twaalf uur bedraagt. Na de botsing zou die een zevental minuten korte of langer moeten zijn.

‘Althans dat hopen we’, zei Nancy Chabot, planeetonderzoeker aan Johns Hopkins University in Baltimore en een van de wetenschappelijke coördinators van de DART-missie, afgelopen week tijdens een persbriefing. ‘Het is immers nog maar de eerste keer dat we dit doen. We zijn dus erg benieuwd naar de uitkomst van deze testmissie.’

Het asteroïdenpaar zal niet alleen vanop de grond worden gemonitord, maar ook vanuit de ruimte. Afgelopen woensdag maakte een kleiner ruimtetuig zich los van de DART-sonde om een lichtjes andere koers te volgen. Het tuig van Italiaanse makelij moet met een goed getimede flyby de schade opmeten die de gecrashte sonde zal aanrichten. Daarvoor zal hij een scheervlucht maken langs Dimorphos (op een vijftigtal kilometer), en dit precies drie minuten na de crash. Volgens de DART-onderzoekers is dat het beste moment om de stofpluim en een eventuele krater die ontstaat bij de impact te fotograferen.

Of de sonde in de asteroïde zal binnendringen, en hoe diep, hangt echter af van de specifieke parameters van Dimorphos, zoals zijn chemische samenstelling en porositeit. Die zijn echter vooralsnog niet goed gekend. ‘We kijken dus ook reikhalzend uit naar de beelden die gemaakt zullen worden tijdens de scheervlucht, die we in de dagen na de botsing zullen analyseren’, aldus Chabot. De compagnon de route van de DART-sonde, zal overigens ook de achterkant van Dimorphos fotograferen, een kant die net zoals de donkere achterkant van de maan onzichtbaar is vanop de aarde.

Belgische bijdrage

Naast Italië, dat via zijn nationale ruimtevaartorganisatie rechtstreeks deelneemt aan de DART-missie, is ook het Europees ruimtevaartagentschap ESA er onrechtstreeks bij betrokken. Over twee jaar wil Europa immers een eigen sonde, Hera genaamd, naar Dimorphos sturen. Die zal de aangerichte schade door de crash van de DART-sonde veel nauwkeuriger in kaart moeten brengen. Daarnaast zal de Hera-sonde ook meer informatie verzamelen over de massa en samenstelling van de asteroïde. Ook België draagt bij aan de Europese missie door een instrument te leveren om de massa en zwaartekracht van de asteroïde te meten.

De DART-sonde werd vorig jaar in november gelanceerd met een raket van SpaceX vanuit een ruimtebasis in Californië. Hij is dus al bijna een jaar onderweg en heeft intussen meer dan tien miljoen kilometer op de teller. De afgelopen weken zijn nog enkele koerscorrecties uitgevoerd, en er volgt nog een laatste correctie een dag voor de crash. Er hoeft dan nog maar twee kilometer afgelegd te worden, iets wat de sonde volledig autonoom zal doen. Hij is daarvoor uitgerust met een camera en met software die Dimorphos kan herkennen, zodat hij er pal op kan vliegen. Dankzij die camera zullen we de final approach van de sonde ook live kunnen meemaken. Eerst zal Dimorphos slechts een stipje in de verte zijn, maar we zullen het lichtgrijze oppervlak van de asteroïde snel dichterbij zien komen. Totdat het beeld ineens op zwart zal springen.

Als deze eerste test slaagt – als de gerealiseerde afbuiging van Dimorphos dus groot genoeg is – dan zullen er wellicht nog andere missies volgen. En misschien beschikken we op een dag dan wel over een heus planetair afweersysteem dat ons zelfs tegen een bombardement uit de ruimte kan beschermen. Iets wat ons het lot van de dinosauriërs kan besparen.