https://dart.jhuapl.edu/Gallery/ Через 10 дней, 27 сентября в 02:14 МСК американская межпланетная станция DART должна столкнуться со своей целью – астероидом Диморф, спутником астероида Дидим.
DART (Double Asteroid Redirection Test, испытания изменения орбиты двойного астероида) – необычный для NASA аппарат, выбивающийся из стройной линии межпланетных станций агентства: крупные (Flagship), средние (New Frontiers), малые (Discovery) и сверхмалые (SIMPLEx). Финансирование DART проходит по подразделу «Защита планеты»; обычно так оплачиваются поиск и наблюдения астероидов и комет, которые могут столкнуться с Землёй, а также подготовка к подобным столкновениям. В случае обнаружения угрожающего астероида его можно попытаться отклонить от опасной траектории кинетической энергией удара космического аппарата задолго до поражения Земли. Проверкой реализуемости этой идеи на практике и займётся DART, то есть это в первую очередь технологический, а не научный аппарат. В отличие от Deep Impact (восьмого аппарата программы Discovery), поразившего в 2005 году ударным зондом комету 9P Темпеля для исследования выброшенного вещества, DART является первым в истории космическим аппаратом, созданным именно для изменения орбиты небесного тела. Стоит заметить, что изучение последствий удара имеет и научное значение: уточнение модели строения околоземного астероида группы Аполлона.
Изначально DART был частью американо-европейской программы AIDA (Asteroid Impact and Deflection Assessment, Оценка удара и отклонения астероида), где европейский аппарат AIM прибывал к астероиду-цели ранее ударного DART. В 2016 году NASA получила первые средства на DART, но ESA не выделили деньги на AIM, и DART едва не был закрыт. В итоге сначала Конгресс США решил обойтись без AIM, а позже ESA профинансировал «съёжившийся» AIM, назвав его Hera, с прибытием к цели через четыре года после удара.
DART создан и управляется APL (Лабораторией прикладной физики университета Джонса Хопкинса) по заказу Координационного бюро защиты планеты NASA. Он представляет из себя прямоугольный параллелепипед (почти куб) размерами 1.2 × 1.3 × 1.3 метра (если считать с антенной и другими выступающими конструкциями, то 1.8 × 1.9 × 2.6 метра) с двумя солнечными батареями длиной 8,5 метров каждая. Стартовая масса – 610 кг, включая 50 кг гидразина и 60 кг ксенона. Аппарат имеет трёхосную систему ориентации на маховиках и оснащен двенадцатью малыми однокомпонентными двигателями на гидразине, а также одним экспериментальным ионным двигателем на ксеноне. Для связи с Землей используется инновационная антенна RLSA со спиральной радиально-линейной щелевой решеткой X-диапазона.
DART буквально начинён экспериментальными технологиями – это и та самая плоская антенна RLSA (недорогая компактная система с высоким коэффициентом усиления), и солнечные батареи (легкие и компактные) ROSA с экспериментальными секторами технологии TSA (с заявленной выдачей энергии в три раза больше обычной батареи!), и ионный двигатель NEXT–C с улучшенными характеристиками (по сравнению с двигателями аппаратов Dawn и Deep Space 1), бортовой компьютер и интерфейсный модуль на основе FPGA. Самым важным испытанием будет проверка работы алгоритма автономной системы навигации, наведения и управления SMART Nav. Именно он, используя созданную для этого камеру DRACO, в последние 4 часа перед столкновением должен без помощи Земли направить аппарат точно в цель.
DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation, камера поиска и обзора Дидима и астероидная камера для оптической навигации) выполняет одновременно навигационные и научные задачи. Этот наследник отличной камеры LORRI блестящего исследователя системы Плутона и транснептуновых объектов New Horizons, фактически 208-мм телескоп массой около 9 кг, перед столкновением должен успеть сделать черно-белые снимки Дидима весьма высокого разрешения – сантиметры на пиксель.
На борту DART размещён кубсат Итальянского космического агентства LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids, легкий итальянский кубсат для съёмки астероидов). Он очень похож на кубсат ArgoMoon, о котором рассказывалось в теме
Кубсаты первого пуска SLS, имеет формат 6U, то есть размеры 10х20х30 см и массу примерно 14 кг. Кубсат оснащён двумя камерами (узкоугольной черно-белой LEIA и широкоугольной цветной LUKE), двумя солнечными батареями, двумя двигательными системами (один двигатель на динитрамиде аммония и четыре двигателя на «холодном газе» - тетрафторэтане, общая масса топлива более 600 грамм), автономной системой навигации. LICIACube отделяется примерно за полмесяца до удара, корректирует траекторию своими двигателями и снимает последствия поражения Диморфа (пролетая в 55 км него через 3 минуты после гибели DART), а также обратные стороны Дидима и Диморфа.
Общая стоимость программы DART – всего $325 млн (финансовые годы 2016-2023), включая $68,8 млн за запуск.
О цели DART – астероидах S/2003 (65803) 1 Диморф (диаметр ~160 м) и его «патроне» (65803) Дидим 1996 GT (диаметр ~780 м) известно не слишком много, даже спектральный класс в источниках указан разный (X либо S). Они не угрожают нашей планете; Диморф обращается вокруг Дидима за 11 часов 55 минут и синхронизирован (повернут к Дидиму всегда одной стороной, как Луна к Земле), расстояние между центрами двух тел – 1,18 км. А вот Дидим вращается довольно быстро (2,26 часа). Эта пара выбрана для DART потому, что для земных наблюдателей является затменной и изменения параметров орбиты Диморфа вокруг Дидима в результате удара будут легко замечены. Благодаря затмениям и радарным исследованиям известна их примерная форма.
Старт DART планировался на июль-август 2021 года, но был отложен до ноября из-за затягивания поставки экспериментальных солнечных батарей и необходимости дополнительно подкрепить камеру DRACO. Попутный пролёт астероида 2001 CB
21 в марте 2022 года из-за переноса старта не состоялся.
https://spaceflightnow.com/2021/11/23/falcon-9-launch-timeline-with-dart/ Запуск DART с использованием ракеты-носителя Falcon 9 B1063-3 компании SpaceX был осуществлён 24 ноября 2021 года с площадки SLC-4E Базы Космических Сил США Ванденберг. Первая ступень Falcon 9, для которой это был третий полёт, совершила успешную посадку на платформу в Тихом океане. Вторая ступень первым включением вывела DART на промежуточную околоземную орбиту, а вторым – на отлётную траекторию. После отделения от ступени аппарат успешно развернул солнечные батареи и вышел на связь с Землей.
https://dart.jhuapl.edu/News-and-Resources/article.php?id=20220907 27 июля 2022 года DRACO впервые снял Дидим.
11 сентября от DART успешно отделился итальянский кубсат LICIACube.
Далее события должны развиваться следующим образом. За 4 часа до столкновения аппарат перейдёт на автономную работу SMART Nav. Система Дидим-Диморф так мала, что цель (Диморф) станет видна на снимках DRACO только за час до удара, а Дидим в это время будет иметь размер аж 7 пикселей (расстояние – 22000 км). За 4 минуты до столкновения должна начаться последняя коррекция траектории (расстояние – 1500 км, Дидим уже 107 пикселей, а Диморф – 22), а закончится через 2 минуты (расстояние – 740 км, Дидим начинает выходить из кадра, Диморф – 45 пикселей). Последние снимки могут быть сделаны за 3 секунды до гибели DART с расстояния 18 км с разрешением 9 сантиметров на пиксель!
Далее аппарат массой примерно 570 кг врезается в Диморф со скоростью 6,6 км/с, что может уменьшить его период обращения вокруг Дидима на несколько минут (Диморф станет ближе к Дидиму). Точное значение выяснят наземные наблюдения. Если LICIACube после выполнения своих задач останется цел и невредим, он продолжит управляемый полёт по гелиоцентрической орбите и возможно будет направлен к другому астероиду. А Дидим и Диморф в декабре 2026 года начнёт исследовать европейская Hera.
