خوشبختانه، توانایی ما در شناسایی این سیارک‌ها رو به بهبود است و هر چند ماه یک‌بار سیارک دیگری را کشف می‌کنیم که ممکن است در مسیر برخورد با زمین باشد. به همین دلیل، تشخیص این اجرام و یافتن راه‌هایی برای محافظت از زمین در برابر آن‌ها از منظر حفظ بقاء بشر، اهمیت حیاتی دارد. این دغدغه بود که به تولد مأموریت DART ناسا انجامید؛ آزمایش تغییر مسیر دوگانه سیارک‌ها.
DART به‌سوی سیستم دوتایی سیارک دیدیموس (Didymos) و قمر کوچک آن دیمورفوس (Dimorphos) فرستاده شد تا مانند یک گلوله‌ی ضربه‌زننده‌ی جنبشی عمل کند. این فضاپیما در تاریخ ۴ مهر ۱۴۰۱ با دیمورفوس برخورد کرد و سپس رصدخانه‌های زمینی تأثیر آن را دنبال کردند. نتیجه شگفت‌انگیز بود: مدار دیمورفوس ۳۲ دقیقه کوتاه‌تر شد، درحالی‌که موفقیت مأموریت پیش‌تر تنها در تغییر ۷۳ ثانیه‌ای تعریف شده بود.
اما از جهاتی، این برخورد بیش‌ازحد موفقیت‌آمیز بود. این موضوع در مقاله‌ای جدید در مجله The Planetary Science Journal با عنوان «صخره‌های پرسرعت و میدان آوار در پرتابه‌های DART» بررسی شده است. نویسنده‌ی اصلی مقاله، دکتر تونی فارنهام از دانشگاه مریلند است.
فارنهام می‌گوید: «ما توانستیم مسیر سیارک را تغییر دهیم و آن را از مدارش منحرف کنیم. تحقیقات ما نشان می‌دهد که علاوه بر برخورد مستقیم فضاپیما، صخره‌هایی که از سطح جدا شدند، ضربه‌ی قابل توجهی وارد کردند. این عامل اضافه باعث شد تا فیزیک مسئله پیچیده‌تر شود؛ نکته‌ای حیاتی برای طراحی مأموریت‌های مشابه در آینده.»
ماهواره‌ی کوچک LICIACube (ماهواره ایتالیایی سبک‌وزن برای تصویربرداری از سیارک‌ها) با وزن تنها ۱۴ کیلوگرم و محصول آژانس فضایی ایتالیا، بخشی از مأموریت DART بود. این فضاپیما با دو دوربین از DART جدا شد تا تصاویر دقیقی از لحظه‌ی برخورد و بعد از آن ثبت کند. LICIACube هر شش ثانیه یک عکس گرفت و موفق شد هم برخورد و پرتابه‌ها را ثبت کند، و هم تصاویر دقیقی از ساختار سطحی دیدیموس به دست آورد.
این ماهواره بین ۲۹ تا ۲۴۳ ثانیه پس از برخورد، مجموعه‌ای ارزشمند از تصاویر را ثبت کرد. این داده‌ها به اخترشناسان امکان داد تا ۱۰۴ قطعه‌ی سنگی با اندازه‌هایی بین ۰.۲ تا ۳.۶ متر را دنبال کنند. همچنین تخمین زده شد که حدود ۳۰ تا ۴۰ شیء کوچکتر از ۰.۵ متر نیز در میدان آوار وجود داشته‌اند که به‌دلیل کم‌نوری قابل ردیابی نبوده‌اند. این صخره‌ها با سرعت ۵۲ متر بر ثانیه (۱۱۶ مایل بر ساعت) به اطراف پرتاب شدند. نکته‌ی جالب آن بود که مسیر حرکت این قطعات تصادفی نبود.
اعتبار تصویر: فارنهام و همکاران، ۲۰۲۵، مجله TPSJ.
فارنهام توضیح می‌دهد: «دیدیم که سنگ‌ها به‌طور تصادفی پخش نشده‌اند، بلکه در دو خوشه‌ی مشخص گرد آمده بودند و در سایر بخش‌ها چیزی نبود. این موضوع نشان می‌دهد که عاملی ناشناخته در این پدیده دخیل است.»
بزرگ‌ترین خوشه‌ی آوار حدود ۷۰ درصد از کل قطعات را دربر داشت، که به سمت جنوب پرتاب شده و دارای زاویه‌های کم و سرعت‌های بالا بودند. پژوهشگران معتقدند که این خوشه ممکن است از سنگ‌های بزرگی در سطح دیدیموس منشأ گرفته باشد که توسط پنل‌های خورشیدی DART خرد شده‌اند.
اعتبار تصویر: ناسا / فارنهام و همکاران، ۲۰۲۵، مجله TPSJ.
جسیکا سانشاین، نویسنده‌ی دوم مقاله و استاد اخترشناسی و زمین‌شناسی در دانشگاه مریلند، توضیح می‌دهد: «احتمالاً پنل‌های خورشیدی DART با دو صخره‌ی بزرگ به نام‌های آتاباکه (Atabaque) و بودران (Bodhran) برخورد کردند. شواهد نشان می‌دهد که خوشه‌ی جنوبی عمدتاً از قطعات جداشده از آتاباکه به وجود آمده که قطعه‌ای به قطر ۳.۳ متر بوده است.»
این تصویر از یکی از دوربین‌های LICIACube گرفته شده و فضاپیمای DART همراه با پنل‌های خورشیدی‌اش با خطوط سفید روی آن مشخص شده‌اند. جفت صخره‌هایی که پنل‌ها با آن‌ها برخورد کرده‌اند برچسب‌گذاری شده‌اند، و خطوط رنگی نمایانگر آوارهای سنگی هستند که در اثر برخورد به بیرون پرتاب شده‌اند.
اعتبار تصویر: فارنهام و همکاران، ۲۰۲۵، مجله TPSJ.
در مقاله آمده است: «تحلیل ما از پراکندگی مکانی این ۱۰۴ صخره نشان می‌دهد که احتمالاً آن‌ها باقی‌مانده‌ی سنگ‌های بزرگ‌تری هستند که در مراحل اولیه برخورد توسط فضاپیما شکسته شده‌اند. مقدار تکانه‌ی نهفته در این صخره‌ها بیش از ۳ برابر تکانه‌ی فضاپیمای DART بوده و عمدتاً به‌سمت جنوب هدایت شده؛ تقریباً عمود بر مسیر پرواز DART.»
این تصویر از مقاله‌ی پژوهشی، مسیرهای زاویه‌ای سمت و ارتفاع ۱۰۴ صخره‌ای را که توسط پژوهشگران اندازه‌گیری شده‌اند، نشان می‌دهد. این نمودار محل آن‌ها را در آسمان از دید نقطه‌ی برخورد نمایش می‌دهد. در آن سرعت و شعاع صخره‌ها نیز مشخص است و به‌وضوح دیده می‌شود که بیشتر آن‌ها در قالب دو گروه مشخص و مجزا قرار دارند. تنها تعداد اندکی به‌صورت پراکنده میان این دو گروه دیده می‌شوند. ناحیه‌ی صورتی‌رنگ منطقه‌ی ممنوعه‌ای را نشان می‌دهد که LICIACube نمی‌توانست پرتابه‌ها را در آن مشاهده کند. خط آبی‌چین نیز نمایش‌دهنده‌ی امتداد دیواره‌های مخروط پرتاب گرد و غبار است.
اعتبار تصویر: فارنهام و همکاران، ۲۰۲۵، مجله TPSJ.
مأموریت DART اغلب با مأموریت «برخورد عمیق» (Deep Impact) ناسا در سال ۱۳۸۴ مقایسه می‌شود؛ مأموریتی که هدف آن بررسی ساختار دنباله‌دارها بود. فضاپیمای Deep Impact با دنباله‌دار Tempel 1 ملاقات کرد و برخوردگری جنبشی به آن کوبید تا دهانه‌ای ایجاد کند.
این مقایسه زمانی جالب‌تر می‌شود که بدانیم جسیکا سانشاین در مأموریت Deep Impact معاون محقق اصلی بوده است. او می‌گوید: «در مأموریت Deep Impact، سطح دنباله‌دار از ذرات یکنواخت بسیار ریزی تشکیل شده بود و بنابراین پرتابه‌ها نسبتاً یکنواخت و منظم بودند. اما در DART، سطح دیمورفوس سنگی و پر از صخره بود و این باعث شد الگوهای پرتابه‌ها آشفته و رشته‌رشته باشند. مقایسه‌ی این دو مأموریت به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از واکنش اجرام آسمانی مختلف به برخورد داشته باشیم؛ موضوعی حیاتی برای موفقیت در مأموریت‌های دفاع سیاره‌ای.»
پژوهشگران تخمین زده‌اند که ۱۰۴ صخره پرتاب‌شده، انرژی جنبشی معادل ۱.۴ درصد انرژی کل فضاپیمای DART داشته‌اند که بیشتر آن به‌سمت جنوب هدایت شده است. آن‌ها می‌نویسند: «با هدایت ۹۶ درصد از تکانه‌ی سنگ‌ها به سمت جنوب، احتمالاً صفحه‌ی مداری دیمورفوس نیز کمی تغییر کرده و نسبت به استوای دیدیموس کج شده است.» این داده‌ها همچنین نشان می‌دهند که باید در محاسبات آینده‌ی مأموریت‌ها، نقش سنگ‌های سطحی و تغییر تکانه در همه جهات لحاظ شود.
نتایج این پژوهش همچنین درک ما از برخورد به سیارک‌های “توده‌ای” (rubble-pile) را افزایش می‌دهد؛ اجرامی که از قطعات سست و پراکنده تشکیل شده‌اند. پژوهشگران می‌نویسند: «این نتایج، همراه با ساختارهای رشته‌ای در مخروط پرتابه، بینش منحصربه‌فردی از فیزیک برخورد با سیارک‌های توده‌ای ارائه می‌دهد؛ جایی که ماده‌ی سطحی و زیرسطحی می‌تواند تأثیر چشمگیری بر چگونگی و زمان‌بندی پراکندگی مواد داشته باشد.»
اگر اخترشناسان فقط به مشاهدات زمینی برخورد DART تکیه می‌کردند، هرگز نمی‌توانستند وجود این صخره‌های پرتاب‌شده را کشف کنند. LICIACube اطلاعات ارزشمندی درباره‌ی این متغیرهای مهم در برنامه‌ریزی مأموریت‌های آینده در اختیار ما گذاشت. (تلسکوپ فضایی هابل نیز موفق به رصد ۳۷ صخره‌ی پرتاب‌شده شد، اما وضوح تصاویر آن به پای LICIACube نمی‌رسید.)
البته تنها مأموریتی که تأثیر برخورد DART را بررسی می‌کند، LICIACube نیست. مأموریت هرا (Hera) از آژانس فضایی اروپا نیز در راه است تا این برخورد را با جزئیات بیشتر مطالعه کند.
فارنهام می‌گوید: «داده‌هایی که LICIACube جمع‌آوری کرده، دیدگاه تازه‌ای نسبت به رویدادهای برخورد به ما می‌دهد، به‌ویژه با توجه به اینکه طراحی اولیه DART فقط بر مشاهدات زمینی استوار بود. مأموریت Hera نیز به ما نمایی مستقیم از عواقب این برخورد خواهد داد و می‌توانیم پیش‌بینی‌های خود را با داده‌های واقعی بسنجیم.»
دفع سیارک‌ها در کتاب‌ها و فیلم‌ها همیشه جواب می‌دهد، اما در واقعیت، متغیرهای بسیار بیشتری باید در نظر گرفته شود.
سانشاین می‌افزاید: «اگر سیارکی در حال چرخش به‌سمت ما بیاید و ما بخواهیم مقدار خاصی آن را منحرف کنیم تا با زمین برخورد نکند، در این صورت تمام این جزئیات به‌شدت مهم می‌شوند. می‌توان آن را مانند یک بازی بیلیارد کیهانی در نظر گرفت؛ اگر تمام متغیرها را در نظر نگیریم، ممکن است توپ را به سوراخ اشتباهی بفرستیم.»
در پایان مقاله، پژوهشگران تأکید می‌کنند که محاسبه‌ی کامل تکانه‌ها در همه‌ی جهات و بررسی نقش سنگ‌های سطحی می‌تواند درک ما از تأثیر برخوردهای جنبشی بر سیارک‌ها را افزایش دهد. آن‌ها می‌نویسند: «در نهایت، سهم تکانه‌ی ناشی از صخره‌ها نشان می‌دهد که ممکن است مأموریت Hera با سامانه‌ای روبه‌رو شود که در آن دیمورفوس در حال چرخش است و مدارش نسبت به استوای دیدیموس اندکی متمایل شده است.»
