GRASS ma precyzyjnie zmierzyć grawitację planetoidy. To kosmiczne urządzenie ma wielkość smartfonu

W tym artykule:

1. Planetoida ma bardzo słabą grawitację
2. GRASS zmierzy grawitację milion razy słabszą niż ziemska
3. Naukowcy chcą dokładnie zważyć planetoidę
4. Lądowanie na planetoidzie

Europejska Agencja Kosmiczna poinformowała o zakończeniu fazy testów próżniowych i wibracyjnych sondy Gravimeter for Small Solar System Objects, w skrócie GRASS. Niewielkie urządzenie zostało zaprojektowane do pomiaru grawitacji powierzchniowej na planetoidzie Dimorphos. Czyli tej, w którą w ubiegłym roku uderzyła sonda kosmiczna NASA – DART.

Przypomnijmy, że był to pierwszy i bardzo udany test obrony planetarnej. Sonda DART była czymś, co określano jako impaktor kinetyczny. Po uderzeniu w Dimorphosa zmieniła prędkość jego obiegu wokół innej planetoidy – nieco większego Didymosa.

Planetoida ma bardzo słabą grawitację

Planetoida Dimorphos ma średnicę około 160 metrów. Gabarytowo można ją przyrównać do największej hali montażowej świata, czyli Vehicle Assembly Building (VAB), będącej częścią Kennedy Space Center na Florydzie. To w tym olbrzymim gmachu montowano słynne rakiety Saturn V, a ostatnio rakiety SLS.

Sonda DART, która rozbiła się na planetoidzie, wyrzuciła w kosmos tysiąc ton gruzu – podaje NASA

To był wyjątkowo udany test obrony planetarnej. Najnowsze dane zebrane przez włoskiego satelitę i obserwatoria naziemne pokazują, że sonda DART nie tylko przyspieszyła ruch planetoidy Dimorp...

A chociaż VAB jest w naszym odczuciu gigantyczny, to planetoida jego wielkości należy do raczej niedużych. Dimorphos jest najmniejszym ciałem w Układzie Słonecznym, jakie kiedykolwiek odwiedził ziemski statek kosmiczny.

Właśnie ze względu na wielkość planetoidy pomiar grawitacji nie będzie łatwym zadaniem. Ciążenie na ciele takim jak planetoida jest wielokrotnie niższe niż w przypadku planety. Jak wyjaśniają twórcy grawimetru, testy naziemne urządzenia nie były łatwe ze względu na grawitację naszej planety.

– Rzeczywistej wydajności grawimetru nie można zademonstrować bezpośrednio na Ziemi. Jednak nasze testy laboratoryjne w połączeniu z symulacjami komputerowymi wykazały, że udało się nam osiągnąć wystarczająco wysoką czułość, zdolną wykryć nawet niewielką grawitację planetoidy – napisał w oświadczeniu Özgür Karatekin z Belgijskiego Obserwatorium Królewskiego (ROB).

GRASS zmierzy grawitację milion razy słabszą niż ziemska

To właśnie Belgowie opracowali GRASS na zlecenie ESA. Swój udział w pracach miała również hiszpańska firma EMYXYS. Całe urządzenie, które ma zmierzyć coś niemal niemierzalnego, waży zaledwie 330 gramów. Do zasilania wymaga tylko pół wata mocy, czyli nieco więcej niż przeciętny kalkulator.

GRASS zmierzy fluktuacje grawitacyjne na powierzchni Dimorphosa, wywołane przez jego macierzystą planetoidę, Didymos. Według zapowiedzi twórców, GRASS powinien uzyskać dokładność w granicach tysięcznych części milimetra. To wystarczy do zmierzenia grawitacji o ponad milion razy słabszej od ziemskiej.

Miniaturowy grawimetr przeszedł właśnie ostatnie testy w Laboratorium Systemów Mechanicznych ESA. Został tam umieszczony w komorze termiczno-próżniowej i poddany ekstremalnym temperaturom. Miało to symulować środowisko podobne do kosmicznego.

Małe instrumenty urządzenia muszą również przetrwać potężne wstrząsy w czasie startu rakiety. Aby przetestować odporność na nie, GRASS został poddany serii testów wibracyjnych.

Naukowcy chcą dokładnie zważyć planetoidę

GRASS dotrze do Dimorphosa na pokładzie cubesata o nazwie Juventas, będącego częścią misji ESA Hera. Cubesat to niewielki, modułowy satelita. Juventas będzie miał wielkość teczki aktówki.

– DART uderzył w Dimorphosa i zmienił prędkość jego ruchu po orbicie, co było wielkim sukcesem. Ale musimy poznać szczegóły. Może je zebrać właśnie misja Hera. Dzięki tym danym będziemy w stanie przekształcić to eksperymentalne wykorzystanie impaktora kinetycznego w dobrze zrozumianą i w zasadzie powtarzalną metodę obrony planetarnej. Pomiary grawitacji powierzchniowej wykonane przez GRASS pomogą naukowcom poznać dokładną masę planetoidy – powiedziała inżynier systemu Hera Hannah Goldberg.

Lądowanie na planetoidzie

Po dotarciu do Dimorphosa duża sonda Hera wypuści małego satelitę Juventas. Po zakończeniu swojej głównej misji, będzie on powoli opadał na powierzchnię planetoidy. Wraz z Juventasem wyląduje też malutki GRASS.

– Musimy założyć, że Juventas może wylądować na Dimorphosie w sposób, który uniemożliwi wykorzystanie jego paneli słonecznych. Właśnie dlatego uznaliśmy, że GRASS będzie działał na wewnętrznej baterii Juventasa. W związku z czym będzie miał maksymalnie 20 godzin na dokonanie pomiarów – powiedział Özgür Karatekin.

GRASS jest właśnie integrowany na sondzie Juventas. Wystartuje wraz z misją Hera w październiku 2024 roku. Dotarcie do Dimorphosa zajmie jej dwa lata.

Źródło: ESA.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.