We wrześniu 2022 roku w przestrzeni kosmicznej wydarzyło się coś, co jeszcze kilkanaście lat wcześniej wydawało się scenariuszem przeznaczonym jedynie dla filmów science fiction. Niewielka sonda kosmiczna uderzyła w asteroidę z prędkością ponad 22 tysięcy kilometrów na godzinę. Sam moment zderzenia był spektakularny, ale prawdziwa historia zaczęła się dopiero później, kiedy naukowcy przez kolejne lata analizowali dane. Dopiero niedawno potwierdzono coś naprawdę niezwykłego. Po raz pierwszy w historii ludzkości człowiek zmienił orbitę naturalnego obiektu wokół Słońca.
To osiągnięcie jest efektem misji DART (Double Asteroid Redirection Test), czyli eksperymentu przygotowanego przez amerykańską agencję kosmiczną NASA we współpracy z wieloma instytucjami naukowymi z całego świata. Celem było sprawdzenie, czy w razie realnego zagrożenia z kosmosu jesteśmy w stanie zmienić tor lotu asteroidy i uchronić Ziemię przed katastrofą podobną do tej, która 66 milionów lat temu doprowadziła do wyginięcia dinozaurów.
Wbrew pozorom nie chodziło o spektakularne zniszczenie kosmicznej skały ani o jej rozbicie na kawałki. Plan był znacznie bardziej subtelny - zmienić jej trajektorię dosłownie o ułamek procenta. W kosmicznej skali czasu nawet tak niewielka zmiana może sprawić, że obiekt, który miałby uderzyć w Ziemię, minie naszą planetę o tysiące kilometrów.
Eksperyment został przeprowadzony na układzie dwóch asteroid o nazwach Didymos i Dimorphos. Didymos to większa asteroida o średnicy około 780 metrów, wokół której krąży mniejszy „księżyc” Dimorphos, mający około 160 metrów średnicy. Oba ciała wspólnie poruszają się po orbicie wokół Słońca i nie stanowią zagrożenia dla naszej planety. Właśnie dlatego zostały wybrane jako idealny poligon doświadczalny dla pierwszego w historii testu obrony planetarnej.
Pomysł misji DART pojawił się w NASA już kilkanaście lat temu. Astronomowie od dawna wiedzą, że w Układzie Słonecznym krążą tysiące asteroid przecinających orbitę Ziemi. Większość z nich jest niewielka, ale część ma rozmiary wystarczające, by spowodować katastrofę na skalę globalną. Dlatego w ostatnich dekadach rozpoczęto intensywne prace nad systemami wczesnego ostrzegania i metodami ewentualnego odchylenia takiego obiektu od kursu kolizyjnego.
Jedną z najprostszych metod jest tak zwany „impaktor kinetyczny”. Zasada działania jest prosta. Wysyła się w stronę asteroidy ciężki statek kosmiczny, który uderza w nią z ogromną prędkością. Energia zderzenia powoduje minimalną zmianę prędkości asteroidy, a ta z kolei prowadzi do stopniowej zmiany jej trajektorii.
Sonda DART została wystrzelona 24 listopada 2021 roku z bazy Vandenberg w Kalifornii. Rakieta Falcon 9 firmy SpaceX wyniosła ją w przestrzeń kosmiczną, skąd rozpoczęła ponad dziesięciomiesięczną podróż w stronę celu oddalonego o miliony kilometrów od Ziemi. Na pokładzie statku znajdowały się kamery nawigacyjne oraz system autonomicznego naprowadzania, który miał przejąć kontrolę nad sondą w ostatnich godzinach lotu.
Kluczowym elementem technologii był system SMART Nav. W końcowej fazie misji komputer pokładowy analizował obraz z kamery i samodzielnie korygował kurs, aby trafić dokładnie w niewielką asteroidę. Było to konieczne, ponieważ sygnał radiowy z Ziemi potrzebował kilkudziesięciu sekund, aby dotrzeć do sondy, co uniemożliwiało ręczne sterowanie w czasie rzeczywistym.
26 września 2022 roku nastąpił moment kulminacyjny. Sonda DART uderzyła w Dimorphosa z prędkością około 6,6 kilometra na sekundę. W ostatnich sekundach przed zderzeniem przesyłała na Ziemię zdjęcia powierzchni asteroidy. Obraz nagle się urwał, dokładnie w chwili, gdy statek kosmiczny zamienił się w obłok pyłu i odłamków.
Zderzenie obserwowały teleskopy na całym świecie, a także niewielki włoski satelita LICIACube, który został wypuszczony z sondy kilka dni wcześniej. To właśnie on wykonał pierwsze zdjęcia spektakularnego pióropusza materii wyrzuconej w kosmos po uderzeniu.
Już w pierwszych tygodniach po misji naukowcy potwierdzili, że eksperyment zakończył się sukcesem. Okazało się, że okres obiegu Dimorphosa wokół Didymosa skrócił się aż o około 33 minuty. Był to wynik znacznie lepszy od oczekiwań, naukowcy liczyli bowiem na zmianę rzędu zaledwie kilku minut.
Jednak prawdziwa sensacja pojawiła się dopiero kilka lat później, kiedy astronomowie przeanalizowali ogromną liczbę obserwacji wykonanych z Ziemi. Zbadano tysiące momentów, gdy asteroida przechodziła na tle gwiazd, zasłaniając ich światło. Dzięki temu możliwe było niezwykle precyzyjne określenie jej ruchu w przestrzeni.
Wyniki opublikowane w 2026 roku w czasopiśmie „Science Advances” potwierdziły coś niezwykłego: zderzenie sondy z Dimorphosem wpłynęło nie tylko na ruch tej małej asteroidy wokół większej, lecz także na ruch całego układu asteroid wokół Słońca. Okres ich obiegu wokół naszej gwiazdy, wynoszący około 770 dni, skrócił się o około 0,15 sekundy.
To brzmi jak niewiele, ale w rzeczywistości jest ogromnym osiągnięciem. Prędkość orbitalna układu spadła o około 11,7 mikrometra na sekundę, co oznacza, że człowiek po raz pierwszy w historii wpłynął na ruch naturalnego ciała niebieskiego wokół Słońca.
Co ciekawe, znaczną część impulsu nadającego asteroidzie nową trajektorię dostarczył nie sam statek kosmiczny, lecz materia wyrzucona podczas zderzenia. W chwili uderzenia z powierzchni Dimorphosa wyleciała ogromna chmura pyłu, kamieni i głazów. Ten strumień materii działał jak dodatkowy „odrzut”, wzmacniając efekt zmiany prędkości. Naukowcy szacują, że wyrzucone odłamki podwoiły całkowity impuls przekazany asteroidzie.
Adrian Pluta
E-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
