DART en planetoïde

DART ramt planetoïde uit koers

Momenteel zijn we weerloos als een grote planetoïde op de aarde afstevent, maar eind september zal de sonde DART een manoeuvre uitvoeren die ons ooit van de ondergang kan redden.

Momenteel zijn we weerloos als een grote planetoïde op de aarde afstevent, maar eind september zal de sonde DART een manoeuvre uitvoeren die ons ooit van de ondergang kan redden.

JHAUPL/NASA/Shutterstock

De dinosauriërs moesten het aan den lijve ondervinden: 66 miljoen jaar geleden sloeg er een planetoïde van 10 kilometer doorsnee op de aarde in, en die veroorzaakte zoveel dood en verderf dat het leven gevaar liep.

Driekwart van al het leven op aarde verdween en de inslag maakte een einde aan de heerschappij van de dinosauriërs.

Een soortgelijke impact zou vandaag de dag volstrekt onberekenbare gevolgen hebben, maar misschien is er een manier om zo’n gebeurtenis te voorkomen.

Eind september 2022 weten we het.

Dan brengt de Amerikaanse ruimte­vaart­organisatie NASA een vaartuig ter grootte van een diepvrieskist in botsing met een planetoïde.

21.000 km/h is de snelheid waarmee de 610 kilo zware sonde DART op de planetoïde Dimorphos zal botsen.

Het ruimtevaartuig heet DART (Double Asteroid Redirection Test) en is een raket van 610 kilo die op een zelfmoordmissie wordt gestuurd om de mens te redden.

Bennu verschijnt in 2200

In het zonnestelsel draaien er miljoenen planetoïden rond onze ster. De kleinste zijn niet meer dan kiezelsteentjes, de grootste zijn zo groot als kleine planeten.

Met telescopen zijn ongeveer 27.000 aardscheerders ontdekt, planetoïden die ofwel vlak bij de aarde komen ofwel onze baan rond de zon kruisen.

NASA volgt een groep planetoïden van 140 meter doorsnee of meer die binnen een afstand van 7,5 miljoen kilometer van de aarde komen. Dat is ongeveer 20 keer de afstand van de aarde tot de maan.

Deze gevaarlijke ruimtestenen worden beschouwd als PHA’s (potentially hazardous asteroids) omdat ze in astronomische termen zo dicht bij de aarde komen dat ze een bedreiging kunnen vormen.

De baan van een planetoïde rond de zon kan door de tijd heen iets veranderen door de gravitatie-effecten van andere objecten. Zelfs kleine veranderingen in de baan kunnen betekenen dat de planetoïde niet voorbij suist maar inslaat.

Tot de PHA’s behoort de planetoïde Bennu, die een diameter van ongeveer 500 meter heeft en rond 2200 met de aarde in botsing zou kunnen komen.

Benno

De planetoïde Bennu kan rond 2200 de aarde raken. Daarom heeft de sonde OSIRIS-REx de planetoïde in 2021 bezocht en er monsters van genomen, die nu terugkomen naar de aarde.

© University of Arizona/Goddard/NASA

Bennu is te klein om een massasterfte te kunnen veroorzaken zoals 66 miljoen jaar geleden – die planetoïde was zeker 10 kilometer in doorsnee – maar kan toch een enorme verwoesting aanrichten over een gebied zo groot als West-Europa.

Bij de inslag zou 80.000 keer zo veel energie vrijkomen als bij de atoombom die de Amerikanen in 1945 op Hiroshima in Japan lieten vallen.

Als donderslag bij heldere hemel

Het idee van de DART-missie is om te zien of een door de mens gemaakt object een PHA uit koers kan duwen, zodat die niet langer het leven op aarde bedreigt.

Met een klein duwtje kan de baan van de planetoïde in theorie genoeg veranderd worden om een ramp af te wenden.

De methode werd bedacht in het kader van NASA’s plannen voor een planetaire verdediging tegen snel vliegende en hard inslaande bedreigingen uit de ruimte.

Astronomen willen onder meer laserkanonnen, botsingen en atoombommen inzetten in de strijd tegen verwoestende inslagen van planetoïden.

Planetoïde en aarde
© Shutterstock/Ken Ikeda Madsen

1. Met laser beschieten

Een krachtig laserkanon kan op de planetoïde worden gericht en bodemmateriaal losbranden. Het materiaal vliegt weg als gas en duwt de planetoïde de andere kant op – net als de uitstoot van een raket werkt.

DART en planetoïde
© Shutterstock/Ken Ikeda Madsen

2. Uit koers brengen

Een ruimteschip kan als kanonskogel gebruikt worden om de planetoïde uit koers te brengen. Hoe verder die van de aarde af geraakt wordt, hoe meer zijn baan verandert. NASA garandeert echter niet dat dit ook werkt bij grote planetoïden.

Witte planetoïde
© Shutterstock/Ken Ikeda Madsen

3. Lichter verven

Planetoïden weerkaatsen wat zonlicht, afhankelijk van hoe donker ze zijn. Door een planetoïde wit te schilderen, reflecteert hij meer zonlicht. Zo verandert de zogeheten stralingsdruk, die de planetoïde voortstuwt.

Planetoïde, bombardement
© Shutterstock/Ken Ikeda Madsen

4. Bombarderen

Een atoombom die direct inslaat ofwel dichtbij ontploft, kan een planetoïde verpulveren of uit koers brengen. Het risico is dat de planetoïde in kleinere stukken barst die bij een inslag op aarde nog steeds gevaarlijk zijn.

We bevinden ons namelijk in een soort kosmische schiettent, gezien het aantal aardscheerders van de laatste jaren.

In 2019 vloog planetoïde 2019 OK van 130 meter doorsnee langs de aarde op 70.000 kilometer afstand, of een zesde van de afstand tussen de aarde en de maan.

2019 OK kwam letterlijk uit het niets, want de planetoïde werd pas ontdekt op de dag voordat hij hier langskwam.

De reden dat 2019 OK zo laat ontdekt werd, was zijn eigenaardige baan, die nu door astronomen geanalyseerd is.

De planetoïde bleek wat langzamer te vliegen dan zijn meeste soortgenoten. Vanwege de invalshoek van 2019 OK ten opzichte van de draaiing van de aarde leek het er met traditionele telescopen op alsof de planetoïde helemaal niet bewoog – al kwam hij dus op de aarde af.

70.000 kilometer was de afstand waarop planetoïde 2019 OK van 130 meter doorsnee de aarde miste.

Astronomen werken nu aan methoden waarmee ze de verraderlijke planetoïden op tijd kunnen opsporen.

Een van de projecten is NEO Surveyor, een infrarode ruimtetelescoop die in 2026 gelanceerd zal worden. Volgens NASA kan de telescoop bedreigende planetoïden opsporen die binnen 45 miljoen kilometer van de baan van de aarde komen.

Wanneer dergelijke telescopen een planetoïde op ramkoers met de aarde zien, zal de dreiging onschadelijk gemaakt moeten worden. En daar komt de DART-missie in beeld.

De sonde DART werd in november 2021 gelanceerd en is nu op weg naar de dubbele planetoïde Didymos.

De planetoïde zelf is niet gevaarlijk voor ons, want in zijn baan rond de zon ligt hij niet op een ramkoers met de aarde. Maar Didymos is gekozen omdat het een perfect oefendoelwit is voor een missie met als enige doel een planetoïde uit zijn gebruikelijke baan te duwen.

Didymos is namelijk de planetoïde van zijn grootte die het dichtst bij de aarde is, en hij reist niet alleen door de ruimte.

De planetoïde wordt vergezeld door de kleine maan Dimorphos, ook bekend als Didymoon. En op die maan van 160 meter doorsnee moet de DART gaan botsen.

Bij een botsing tussen de sonde en de planetoïde zal er naar verwachting een krater van enkele meters doorsnee in de bodem van Dimorphos geslagen worden, wat een stofwolk te zien gaat geven.

Astronomen kunnen die stofwolk met telescopen vanaf de aarde waarnemen en dus zien of het doel is getroffen.

Of de botsing het gewenste effect zal hebben gehad, is lastiger te bepalen.

Botsing wordt verdediging

Terwijl de DART 610 kilo weegt, is de maan Dimorphos 4.800.000 kilo zwaar. We weten dus al wie er als overwinnaar uit de bus zal komen bij een botsing.

Volgens berekeningen zal de botsing echter genoeg energie overbrengen om Dimorphos’ 11,9 uur durende baan rond Didymos enkele minuten te verkorten.

Of de baan veranderd is, wordt bepaald door Dimorphos te observeren. Daarna worden de waarnemingen vergeleken met computersimulaties van de botsing om te zien of de modellen van de astronomen overeenkomen met de werkelijkheid.

Als de DART-missie succesvol is en daadwerkelijk in staat blijkt de koers van een planetoïde te veranderen, zou ze een waardevol wapen kunnen worden in NASA’s verdediging tegen toekomstige planetoïden. Want al hebben telescopen geen planetoïden van meer dan 140 meter gevonden die de komende 100 jaar op ramkoers met de aarde komen, volgens de wetenschappers is er nog maar ongeveer 40 procent van dit type planetoïde ontdekt en in kaart gebracht.

Dat betekent dat er een kans is dat er plotseling een dinosaurusdoder opduikt en even een duwtje nodig heeft.