Illustratie van het DART-ruimtevaartuig van NASA en de LICIACube van het Italiaanse ruimteagentschap voorafgaand aan de botsing op het binaire systeem Didymos.Credits: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben.Vandaag om 16.14 uur (PDT) zal NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART) -missie de allereerste asteroïde-afbuigingstest uitvoeren door te crashen in asteroïde Dimorphos.Het DART-ruimtevaartuig, dat met een snelheid van ~6 km/s en een massa van ~600 kg reist, zal genoeg momentum overdragen om de verandering in snelheid waarneembaar te maken met telescopen op aarde.Er is echter aanzienlijke onzekerheid over hoe de asteroïde kan reageren, omdat er in wezen geen voorafgaande informatie is over zijn vorm, dichtheid, sterkte en structuur.Al deze eigenschappen zijn van invloed op de inslagkrater die tijdens het experiment wordt geproduceerd, en de ejecta kan een significante vermenigvuldiger zijn voor het aanvankelijke momentum van het ruimtevaartuig.Een nieuw artikel in Planetary Science Journal getiteld "Predicting asteroïde materiaaleigenschappen van een DART-achtige kinetische impact", geleid door Kathryn Kumamoto van LLNL, doorloopt een gedetailleerde "generale repetitie" voor interpretatie van de gegevens van het echte DART-experiment.Impactmodelleurs zullen worden geconfronteerd met de moeilijke taak om een ​​delta-v en een paar definitieve beelden van DART's DRACO-camera te gebruiken om simulaties te construeren die kunnen worden gebruikt om iets af te leiden over de materiaaleigenschappen van Dimorphos.Om hierop voor te bereiden, hebben een Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (JHUAPL) en het Los Alamos National Laboratory "Red Team" een "Truth Simulation" gemaakt met behulp van een gedetailleerd asteroïde-vormmodel, waarmee de berekende delta-v wordt geleverd aan impactmodelleringsteams over de hele wereld.Kumamoto leidde het LLNL "Blue Team" en maakte van de gelegenheid gebruik om meer dan 300 3D-simulaties uit te voeren in Spheral, LLNL's meshless Adaptive Smoothed Particle Hydrodynamics (ASPH) code, waarbij zeven verschillende materiaalparameters werden bemonsterd.Om de zoekruimte efficiënt te dekken, werd machine learning gebruikt om parametercombinaties te selecteren.Dit hielp bij het zoeken naar materiaaleigenschappen die waarschijnlijk een resultaat zouden opleveren binnen de foutbalken van de beoogde delta-v.Uiteindelijk bevatten de Blue Team-oplossingen wel combinaties van materiaaleigenschappen die heel dicht bij de Waarheidssimulaties lagen.Er waren echter veel mogelijke oplossingen die consistent waren met de uiteindelijke delta-v, waarvan sommige behoorlijk verschilden van de waarheidssimulaties van het rode team.Een van de grootste hefbomen was porositeit, omdat het de totale massa van de asteroïde direct beïnvloedt.Een asteroïde met een lagere porositeit (massaler) met een lage sterkte (meer ejecta, meer push) kan bijvoorbeeld dezelfde delta-v ontvangen als een asteroïde met een hogere porositeit (minder massief) en een hogere sterkte (minder ejecta, minder push) asteroïde.Oplossingen binnen de foutbalken van de gemeten delta-v omvatten sterktes variërend van enkele kPa (zandachtig) tot meer dan 100 MPa (competent gesteente) en porositeit van 11% tot 60%."Het is geen verrassing dat dit probleem gedegenereerd is, aangezien we proberen een set van zeven materiaalparameterinvoeren te matchen met de enkele uitvoer van snelheid", zegt Kumamoto."Maar deze studie is een belangrijke stap om te begrijpen en expliciet te beschrijven wat we wel en niet kunnen beperken of voorspellen over het inslaan van een niet-gekarakteriseerde asteroïde."Gelukkig staat de Hera-missie van de European Space Agency gepland om vanaf begin 2027 gedetailleerde verkenningen uit te voeren van asteroïde Dimorphos en zijn grotere metgezel Didymos. grootte, zal naar verwachting het bereik van mogelijke materiaaleigenschappen voor Dimorphos verkleinen.Maar zelfs als de doelasteroïde van het DART-experiment uiteindelijk goed beperkt kan worden, zullen de eigenschappen van Dimorphos niet noodzakelijk representatief zijn voor toekomstige asteroïdebedreigingen."DART is een zeer belangrijke eerste stap voor de demonstratie van planetaire verdedigingstechnologie, maar deze studie laat zien hoeveel open vragen er zullen blijven na het experiment", zegt Megan Bruck Syal, projectleider van het planetaire verdedigingsproject van LLNL.Mike Owen, Cody Raskin, Jason Pearl en Megan Bruck Syal van LLNL waren co-auteurs van het onderzoek.