Το πρώτο διαστημικό σκάφος πλανητικής άμυνας του ESA αναχώρησε από τον πλανήτη Γη. Η αποστολή Hera κατευθύνεται σε έναν μοναδικό στόχο μεταξύ των περισσότερων από 1,3 εκατομμυρίων γνωστών αστεροειδών στο Ηλιακό μας Σύστημα – το μοναδικό σώμα που η τροχιά του έχει μετατοπιστεί από ανθρώπινη δράση – για να λύσει τα παρατεταμένα μυστήρια που σχετίζονται με την εκτροπή του.
Οξύνοντας την επιστημονική κατανόηση της τεχνικής της «κινητικής πρόσκρουσης» για την εκτροπή αστεροειδών, το Hera στοχεύει να κάνει τη Γη ασφαλέστερη. Η αποστολή αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης φιλοδοξίας να μετατραπεί το ενδεχόμενο πρόσκρουσης αστεροειδή στον πλανήτη μας σε μια πλήρως αποτρέψιμη κατηγορία φυσικών καταστροφών.
Το Hera, που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος Space Safety του ESA και μοιράζεται την τεχνολογική κληρονομιά με τον κυνηγό κομητών Rosetta του Οργανισμού, απογειώθηκε με ένα SpaceX Falcon 9 από τον διαστημικό σταθμό Cape Canaveral στη Φλόριντα των ΗΠΑ στις 7 Οκτωβρίου στις 10:52 τοπική ώρα, ενώ οι ηλιακές συστοιχίες του αναπτύχθηκαν περίπου μία ώρα αργότερα.
Το Hera, με μέγεθος αυτοκινήτου, θα πραγματοποιήσει την πρώτη λεπτομερή έρευνα ενός «δυαδικού» – ή διπλού σώματος – αστεροειδούς, του 65803 Δίδυμος, ο οποίος βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα μικρότερο σώμα, τον Δήμορφο. Η κύρια εστίαση του Hera θα επικεντρωθεί στο μικρότερο από τα δύο, του οποίου η τροχιά γύρω από τον μεγαλύτερο αστεροειδή άλλαξε από την αποστολή DART (Double Asteroid Redirection Test) της NASA, που επέδειξε την εκτροπή αστεροειδούς από κινητική σύγκρουση, το 2022.
«Η πλανητική άμυνα είναι μια εγγενώς διεθνής προσπάθεια και χαίρομαι πραγματικά που βλέπω το διαστημικό σκάφος Hera του ESA να βρίσκεται στην πρώτη γραμμή των ευρωπαϊκών προσπαθειών για την προστασία της Γης. Το Hera είναι ένα τολμηρό βήμα για την κλιμάκωση της δέσμευσης του ESA στην πλανητική άμυνα», δήλωσε ο Γενικός Διευθυντής του ESA, Josef Aschbacher.
Το Hera θα εκτελέσει επίσης απαιτητικά τεχνολογικά πειράματα στο βαθύ Διάστημα, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης δίδυμων «CubeSats» σε μέγεθος κουτιού παπουτσιών για να πετάξουν πιο κοντά στον αστεροειδή-στόχο, κάνοντας ελιγμούς σε εξαιρετικά χαμηλή βαρύτητα για να αποκτήσουν πρόσθετα επιστημονικά δεδομένα πριν από την τελική προσεδάφιση. Το κύριο διαστημικό σκάφος θα επιχειρήσει επίσης «αυτοκινούμενη» πλοήγηση γύρω από τους αστεροειδείς με βάση την οπτική παρακολούθηση.
Η εκτόξευση και το ταξίδι της αποστολής στο βαθύ Διάστημα επιβλέπεται από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικών Επιχειρήσεων του ESA στο Ντάρμσταντ της Γερμανίας.
Όπως δήλωσε ο υπεύθυνος της αποστολής Hera, Ian Carnelli,
Το Hera βρίσκεται επιτέλους καθ’ οδόν προς τον Δίδυμο και σήμερα γράφουμε μια νέα σελίδα στη διαστημική ιστορία. Αυτή η αποστολή στο βαθύ Διάστημα διαμορφώθηκε από την υπογραφή του συμβολαίου μέχρι την εκτόξευση σε μόλις τέσσερα χρόνια, γεγονός που αποτελεί απόδειξη της σκληρής δουλειάς και της αφοσίωσης της ομάδας Hera από τον ESA, την ευρωπαϊκή βιομηχανία, την επιστήμη και την ιαπωνική διαστημική υπηρεσία JAXA. Ωστόσο, η βασική ιδέα μιας αποστολής πλανητικής άμυνας που στηρίζεται στη σύγκρουση ενός διαστημικού σκάφους με έναν αστεροειδή και ένα δεύτερο που συγκεντρώνει δεδομένα χρονολογείται εδώ και δύο δεκαετίες, με σημαντική συμβολή του αείμνηστου καθηγητή Andrea Milani, πρωτοπόρου στην παρακολούθηση του κινδύνου αστεροειδών, το όνομα του οποίου έχει δοθεί σε έναν από τους δύο CubeSats του Hera που βρίσκονται στο σκάφος.
Ο ESA, μαζί με τη NASA και άλλους συνεργαζόμενους οργανισμούς, παρακολουθεί τον ουρανό για τον εντοπισμό και την παρακολούθηση επικίνδυνων αστεροειδών. Αν όμως εντοπιστεί ένα εισερχόμενο σώμα, τι μπορεί να γίνει για να το σταματήσει;
Η αποστολή DART της NASA σχεδιάστηκε για να βοηθήσει να απαντηθεί αυτό το ερώτημα. Στις 26 Σεπτεμβρίου 2022, το διαστημικό σκάφος DART πραγματοποίησε την πρώτη εκτροπή αστεροειδούς στην ιστορία της Ανθρωπότητας, πέφτοντας σκόπιμα πάνω στον Δήμορφο, το δορυφόρο σε μέγεθος Μεγάλης Πυραμίδας του μεγαλύτερου, σε μέγεθος βουνού, αστεροειδούς Δίδυμου, μετατοπίζοντας την τροχιά του.
Με βάση τις παρατηρήσεις από τη Γη, το DART κατάφερε να συρρικνώσει την περίοδο τροχιάς του Dimorphos γύρω από τη Δίδυμο κατά 33 λεπτά, σχεδόν 5% της αρχικής του τιμής, ενώ παράλληλα σκόρπισε ένα νέφος από συντρίμμια χιλιάδες χιλιόμετρα στο Διάστημα.
Ωστόσο, παραμένουν πολλά άγνωστα στοιχεία σχετικά με το γεγονός, τα οποία οι επιστήμονες πρέπει να επιλύσουν προκειμένου να βοηθήσουν να μετατραπεί αυτή η μέθοδος εκτροπής αστεροειδών με «κινητική πρόσκρουση» σε μια καλά κατανοητή και αξιόπιστα επαναλαμβανόμενη τεχνική πλανητικής άμυνας. Πόσο μεγάλος ήταν ο κρατήρας που άφησε η πρόσκρουση του DART, ή μήπως ολόκληρος ο αστεροειδής υπέστη αναδιαμόρφωση; Ποια είναι η ορυκτολογία, η δομή και η ακριβής μάζα του Δήμορφου;
Με ένα κύριο σώμα σε σχήμα κύβου με διάμετρο περίπου 1,6m και πλαισιωμένο από δίδυμα ηλιακά φτερά 5m, το διαστημικό σκάφος Hera είναι η συνεισφορά του ESA σε αυτή τη διεθνή συνεργασία για την πλανητική άμυνα. Μόλις φθάσει στον δυαδικό αστεροειδή Δίδυμο σε δύο χρόνια, η αποστολή θα πραγματοποιήσει από κοντά μια «έρευνα του τόπου συντριβής» για να συγκεντρώσει όλες τις απαραίτητες γνώσεις που λείπουν.
«Η ικανότητα του Hera να μελετά στενά τον αστεροειδή στόχο του θα είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται για την επιχειρησιακή πλανητική άμυνα», εξηγεί ο Richard Moissl, επικεφαλής του Γραφείου Πλανητικής Άμυνας του ESA. «Μπορείτε να φανταστείτε ένα σενάριο όπου μια αναγνωριστική αποστολή αποστέλλεται γρήγορα, για να εκτιμήσει αν απαιτείται οποιαδήποτε επακόλουθη δράση εκτροπής. Σύντομα θα πρέπει να το εξασκήσουμε και πάλι αυτό με το διαστημικό μας σκάφος Ramses, μια προτεινόμενη αποστολή πλανητικής άμυνας που θα συναντηθεί με τον αστεροειδή Apophis κατά τη διάρκεια της κοντινής προσέγγισής του στη Γη το 2029».
Περίπου 100 ευρωπαϊκές εταιρείες και ινστιτούτα από 18 κράτη μέλη του ESA έχουν συμμετάσχει στην ανάπτυξη της αποστολής Hera. Η OHB System AG ηγήθηκε της βιομηχανικής κοινοπραξίας, συμπεριλαμβανομένης της ευθύνης για τον συνολικό σχεδιασμό, την ανάπτυξη, τη συναρμολόγηση και τις δοκιμές του διαστημικού σκάφους.
Το Hera θα πραγματοποιήσει την πιο λεπτομερή εξερεύνηση ενός δυαδικού συστήματος αστεροειδών. Αν και οι διπλοί αστεροειδείς αποτελούν το 15% όλων των γνωστών αστεροειδών, κανένας δεν έχει ερευνηθεί ποτέ λεπτομερώς. Επιπλέον, ο αστεροειδής Δήμορφος είναι το μικρότερο σώμα που έχει επισκεφθεί μέχρι σήμερα διαστημική αποστολή, ενώ ο Δίδυμος είναι ένας ταχύτατα περιστρεφόμενος δορυφόρος για το μέγεθός του, πλησιάζοντας τα όρια της δομικής σταθερότητας για τις διαστάσεις του.
Ο CubeSat Milani, που αναπτύχθηκε για λογαριασμό του ESA από την ιταλική βιομηχανία με επικεφαλής την Tyvak International, θα ερευνήσει την ορυκτολογική σύσταση του Δήμορφου και της σκόνης που τον περιβάλλει, ενώ ο CubeSat Juventas, που κατασκευάστηκε από μια κοινοπραξία με επικεφαλής το Λουξεμβούργο στο πλαίσιο της GOMspace, θα πραγματοποιήσει την πρώτη έρευνα με ραντάρ υποεπιφανειακού αστεροειδούς. Στα τέλη της εξάμηνης έρευνας των αστεροειδών, το Hera θα δοκιμάσει επίσης μια πειραματική λειτουργία αυτόματης οδήγησης που θα του επιτρέψει να πλοηγείται αυτόνομα γύρω από τους αστεροειδείς με βάση την παρακολούθηση των χαρακτηριστικών της επιφάνειας.
Ο επιστήμονας της αποστολής Hera του ESA, Michael Kueppers, σχολιάζει: «Μέχρι το τέλος της αποστολής του Hera, το ζεύγος του Δίδυμου θα πρέπει να γίνει ο καλύτερα μελετημένος αστεροειδής στην ιστορία, συμβάλλοντας στην εξασφάλιση της Γης από την απειλή των εισερχόμενων αστεροειδών».
Ο κύριος ερευνητής του Hera, Patrick Michel, διευθυντής έρευνας στο CNRS / Observatoire de la Côte d’Azur, προσθέτει:
Η πρόσκρουση του DART ήταν σαν το πρώτο επεισόδιο μιας κοσμικής περιπέτειας, μια θεαματική λάμψη που είδαμε στο Διάστημα και άφησε τους επιστήμονες με το ερώτημα: τι συνέβη στη συνέχεια; Πλέον, το Hera βρίσκεται καθ’ οδόν για το επόμενο επεισόδιο, για να μετατρέψει τις σύντομες ματιές που μας έστειλε πίσω η αποστολή DART στους αστεροειδείς του Δίδυμου σε μια λεπτομερή έρευνα, υποσχόμενη νέες γνώσεις για τη διαδικασία των πλανητικών συγκρούσεων, η οποία υπήρξε ένας από τους πρωταρχικούς μηχανισμούς για τη δημιουργία του Ηλιακού Συστήματος όπως το ξέρουμε.
Η σημερινή εκτόξευση έθεσε το Hera σε τροχιά άμεσης αναχώρησης μακριά από τη Γη, ξεκινώντας τη διετή φάση του ταξιδιού του. Ένας προγραμματισμένος ελιγμός τον επόμενο μήνα θα ακολουθηθεί από ένα πέρασμα από τον Άρη τον Μάρτιο του 2025, το οποίο θα δώσει στο διαστημικό σκάφος πρόσθετη ταχύτητα για το τελικό ραντεβού του με τον Δίδυμο. Κατά τη διάρκεια της βαρυτικής υποβοήθησης του Άρη, το Hera θα πραγματοποιήσει μια έρευνα στον αρειανό δορυφόρο Δείμο, αναπτύσσοντας για πρώτη φορά τα όργανά του για επιστημονική χρήση.
Η άφιξη στη Δίδυμο προβλέπεται για το φθινόπωρο του 2026, οπότε η αποστολή του αστεροειδούς θα εισέλθει στην κύρια φάση επιστημονικής και τεχνολογικής επίδειξης.
