10日後、1100万キロ離れた「ダーツ」が小惑星に衝突するだろう。観てみますか？

9月26日、「ダート」の愛称で呼ばれるDART宇宙船が人類の未来のために自らを犠牲にする時が来る。その時、550キログラムの本体を使って、地球から1100万キロ離れた小惑星に秒速6.6キロの速度で衝突することになる。衝突エネルギーはTNT火薬5.7トンに相当し、小惑星自体を粉々に砕き、直径約10メートルの穴を残すのに十分なエネルギーです。

この種の自爆攻撃の目的は崇高であり、大きな意義がある。

地球への小惑星の衝突は人類の生存と存続に対する最大の脅威の一つです。歴史上、多くの大量絶滅の悲劇が起きていますが、それらはすべて小惑星の衝突に関連しています。太陽系には無数の小惑星があり、地球に大きな脅威を与える地球近傍小惑星も数万個あります。これらの小惑星は時々地球の近くを通過しますが、地球に衝突すると人類は大きな問題に直面することになります。

1994年、シューメーカー・レヴィ第9彗星が木星に衝突し、その衝撃エネルギーはTNT火薬換算で40兆トンに達し、これは広島型原爆30億個分の威力に相当します。もしそれが地球に衝突したら、人類は絶滅しないとしても、石器時代に逆戻りしなければならないかもしれない。したがって、小惑星衝突の脅威に対応し、それを予防することは全人類にとって大きな課題です。

国連や世界の多くの国々は小惑星の衝突を防ぐための計画を策定し、実験を行っているが、中国も例外ではない。これらの予防措置は主に監視と早期警告に基づいています。地球上の人類を脅かす可能性のある小惑星に対しては、核爆発、衝突、アブレーション、パワードラッグ、粒子ビーム牽引、マスドライブなどの手段を使用して小惑星の構造を破壊したり、小惑星の軌道を変更して地球との衝突を回避したりします。

その中でも、重力衝撃を利用する方法は比較的シンプルですが効果的な方法です。多くの航空宇宙先進国がこの研究や実験を行っており、中国も例外ではありません。関係筋によると、我が国は2025年か2026年頃に宇宙小惑星の物理的衝突試験を実施する可能性があるとのことだ。

アメリカは2005年に早くも宇宙衝突実験を実施した。衝突の対象は彗星で、ディープ・インパクトと呼ばれる小型宇宙船が打ち上げられ、4億3000万キロを飛行して、地球から1億3000万キロ離れた「標的」である、長さ約12キロ、幅約5キロのスタンプ1彗星に接近した。秒速10.2キロの速度で目標物に衝突し、宇宙空間における人類初の小惑星衝突ミッションを完了した。

DARTミッションは小惑星防衛の初のテストである

17年前の氷彗星との衝突は彗星の組成と構造を明らかにすることが目的だったが、今回のミッションは岩石小惑星との初めての衝突となる。このミッションは「Double Asteroid Redirection Test（二重小惑星方向転換テスト）」、略して「DART」と呼ばれています。これは、小惑星の軌道を逸らす方法を研究し、実証する史上初のミッションです。主なプロセスは、地球に脅威を与えることなく、意図的に小惑星を目標の小惑星に衝突させることで、小惑星の速度と進路を変更することです。

このミッションは2012年から計画されており、NASAが主導し、ESAが参加している。 DART宇宙船（愛称は「ダート」）が打ち上げ重量610キログラムで無事に打ち上げられたのは、2021年11月24日のことでした。

衝突した小惑星は「ディディモス」と呼ばれ、二重小惑星の組み合わせです。主星はディディモスと呼ばれ、直径は約780メートル、自転周期は2.26時間です。副星はディモルフォスと呼ばれ、直径は約160メートル、主星から約1キロメートル離れています。これは主星の周りを11.9時間ごとに1周する衛星として理解できます。

DART が狙うのは、この二次星です。

この小惑星群は地球に衝突することはありません。軌道によれば、最も接近した地点では地球から1100万キロメートルの距離を通過することになる。このテストは安全だったため、NASA によって衝撃テストの対象として選ばれました。 「ダート」は10か月間宇宙で「ディティモス」を追跡してきました。 9月26日までに「ディティモス」に接近し、9月26日から10月1日の間に二次星と衝突する機会を待つ予定だ。

衝突の理想的な結果は、二次星の軌道が 1% シフトすることです。衝突から得られた実際のデータに基づいて、どの程度の大きさ、質量、速度の小惑星を軌道から外すために宇宙船がどの程度の質量、速度、衝突角度を使用できるかを計算することができます。こうすることで、将来小惑星が地球を襲ったときに、重力の影響を利用して軌道から逸らし、人類を救うことができます。

衝突によって小惑星の軌道を変えることの実現可能性を評価するために、詳細かつ正確な技術的パラメータが得られるまで、このタイプの衝突テストを複数回実行する必要があるかもしれません。最終的に、人類は複数の衝突装置を準備し、地球に向かって高速で移動する小惑星を発見したときに、人類を救うために間に合うように衝突装置を打ち上げることができるだろう。

この衝突試験は、小惑星の脅威に対する将来の防衛に大きな影響を与えるだろう。

もちろん、衝突によって小惑星を軌道から逸らすためには、小惑星の脅威に関する早期警告が利用可能でなければならず、この救助方法が使用される前に、小惑星が地球に衝突する少なくとも数か月または数年前に危険が発見されていなければなりません。もし小惑星が地球に接近し、衝突しそうになった場合、人類の現在の技術力では脱出は不可能でしょう。

さらに、この種の衝突は比較的小さな小惑星に対してのみ有効である可能性があります。小惑星が数キロメートル、あるいは数十キロメートルと大きすぎる場合、この方法は役に立ちません。人類の現在の能力では、おそらく審判の日が来るのを待つことしかできないでしょう。

人類のさまざまな問題が地球上でひとつの籠に押しつぶされないように、先見の明のある科学者たちは恒星間移住の条件を作り出そうとしている。これは別の話題なので、ここでは議論しません。つまり、小惑星衝突テストは人類の生存と繁殖にとって非常に重要な意味を持つのです。

衝突の影響を詳細に観測するため、DART宇宙船はイタリア宇宙機関が製造・運用する小型立方体衛星LICIACubeも搭載している。 「ミニカメラマン」という愛称で呼ばれており、高解像度のカメラと信号伝送システムを搭載しています。宇宙船が「ディティモス」に近づくと、この小さな立方体の衛星が飛び出します。

運用チームによると、「ミニ・フォトグラファー」は9月11日に無事に放出され、現在はDARTの飛行状況を注意深く監視しながら、9月26日の衝撃的な衝突を待っている。その時、「ミニ・フォトグラファー」は人類から託された使命を忠実に遂行し、衝突の画像データをタイムリーに地球上の人類の目に届ける予定だ。

その時、地球上のいくつかの望遠鏡もこのミッションのターゲットに向けられ、衝突プロセス全体を撮影する予定です。現在宇宙でミッションを行っているハッブル望遠鏡やウェッブ望遠鏡も関与するのでしょうか？これについては、まだニュースはありません。しかしNASAは、衝突のドラマのすべてを撮影し、生放送する予定だと述べている。

よく知られている要因を考慮すると、私の国の主要メディアのいくつかがこのイベントを生放送する可能性は低いでしょう。では、この素晴らしいドラマはどのチャンネルで見ることができるのでしょうか?それに注意してください。 Space-Time Communications から何かニュースがありましたら、できるだけ早くコメント欄でお知らせします。

さらに読む: 「ミニフォトグラファー」LICIACube の紹介

NASA の二重小惑星方向転換テスト (DART) のチームメンバーは、世界初の惑星防衛テストミッションで、宇宙船独自の「ミニカメラマン」LICIACube (イタリア語の頭字語で Lightweight CubeSat Imaging) が 9 月 11 日にバネ仕掛けの箱から無事に排出されたことを確認した。

午後7時14分にLICIACubeをリリースする信号を送信した後、日曜の夜、DART が小惑星ディモルフォスに衝突する予定のちょうど 15 日前、DART チームのメンバーは、キューブサットが安全に展開されたことを確認する信号を息を詰めて見守った。約1時間後にようやく信号が鳴ると、歓声が上がった。

「私たちはこれにとても興奮しています。イタリアのチームが自国の宇宙船を深宇宙で運用するのは初めてのことです！」 LICIACube への貢献と管理を担当するイタリア宇宙機関の LICIACube プロジェクト マネージャー、シモーネ ピロッタ氏はこう語りました。 「チーム全体がこの出来事に全面的に関与し、衛星の状態を監視し、小惑星の接近通過段階に備えています。DART 衝突後数日以内に、最初のフルフレーム画像を受け取り、処理する予定です。その後、その画像を使用して衝突を確認し、結果として生じた噴煙に関する関連情報を追加します。これが、私たちの写真の本当に貴重な価値です。」

LICIACube (リーチャキューブと発音) は、イタリアの航空宇宙企業 Argotec が設計、構築、運用し、国立天体物理学研究所、ボローニャ大学、ミラノ大学が参加して、9 月 26 日の DART の衝突を記録するようにプログラムされました。この衛星は、小惑星の表面や新しく形成されたクレーターから放出された破片のユニークな画像を収集し、衛星と小惑星の衝突に関するコンピュータ モデルに貴重な情報を提供するとともに、ミッションの成功を華々しく実証します。

CubeSat には、LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) と LEIA (LICIACube Explorer Imaging of Asteroids) という 2 つの光学カメラが搭載されています。各探査機は、DART 探査中にターゲットの小惑星ディモルフォスを発見し追跡することで、小型衛星の自律システムに情報を提供する科学データを収集します。 LICIACube チームは現在、さまざまな速度と積分時間で天体の画像を撮影して、宇宙船とそのペイロードを調整しています。

チームはその後、衛星の最終軌道のコマンド操作をロードし、DART の衝突から約 3 分後に衛星はディモルフォス上空を通過する予定である。このわずかな遅延により、LICIACube は衝突を確認し、噴煙の発達を観察し、おそらくは新たに形成された衝突クレーターの画像を撮影し、DART では決して見ることができないディモルフォスの反対側の半球を見ることができるようになります。

重要なのは、これらの画像が DART 独自の高解像度画像装置 DRACO (Dimorphos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Guidance) の画像と補完し、Dimorphos の衝突を逸らす DART の有効性をよりよく把握するのに役立つことです。

「LICIACube が到着し、とても興奮しています。LICIACube は私たちの勇敢な小型レポーターであり、DART に貴重な貢献をしてくれることを期待しています」と、メリーランド州ローレルにあるジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所の惑星科学者で、DART の主任研究員であるアンドリュー・チェン氏は語った。 「それが目撃し記録するものは、私たちが他の方法では見ることができないユニークで重要な情報を私たちに提供してくれるでしょう。

LICIACube プロジェクトは、ASI の Robotic Exploration Missions Office が、産業請負業者の Argotec SrI および国立天体物理学研究所、ミラノ工科大学、ボローニャ大学、ナポリ・パルテノペ大学、CNR-IFAC の科学チームとともに管理しています。

ジョンズ ホプキンス APL は、NASA の惑星防衛調整局の DART ミッションを、同局の惑星ミッション プログラム オフィスのプロジェクトとして管理しています。世界初の惑星防衛試験ミッションであるDARTは、ディモルフォスに意図的に運動学的衝突を与え、宇宙空間での動きをわずかに変化させた。この小惑星は地球に何ら脅威を与えないが、DARTミッションは、宇宙船が比較的小さな小惑星との運動エネルギー衝突まで自律的に航行できることを実証し、もし発見された場合に地球との衝突コースにある小惑星を逸らすのにこれが実行可能な技術であることを証明する。 DART は 2022 年 9 月 26 日に目標を達成する予定です。

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