DART は小惑星の犯罪現場を出発しました。このミッションはそれを調査するために準備中です。

ダーツがブルズアイに当たったとき、何が起こるでしょうか? アマチュア同士のゲームでは、全員が負けになります。しかし、プロのプレイヤーは、再びダーツを放つ準備として、そのショットを分析したいと考えるでしょう。

この場合、そのダーツとは、NASA のダブル小惑星方向転換テスト (DART) のことであり、昨年 11 月に小惑星ディモルフォスに衝突して進路を変更することを目的とした宇宙船である。3 月 2 日、ネイチャー誌に掲載された 5 本の論文によって、DART の管理者がすでに予想していたことが裏付けられた。つまり、このミッションの衝突は大成功だったということだ。

しかし、DART は、ディモルフォスや、それが周回するより大きな小惑星ディディモスを訪れる最後の有人探査ミッションではない。欧州宇宙機関のヘラは、間もなく DART の跡をたどり、その後の状況を調査する予定だ。地球からの機器と DART ミッションの独自のセンサーを組み合わせた科学者たちがこれまで行ったよりもはるかに詳細な調査だ。

ヘラは2024年10月に出発が予定されており、スペースX社のファルコン9ロケットに乗ってケープカナベラルから打ち上げられる予定だ。ミッションの現在の旅程によると、ヘラは2026年後半にディモルフォスとディディモスに到着し、約6か月間の観光を行う予定だ。その後、条件が整えば、大型無線アンテナと2枚の太陽電池パネルを装備した車ほどの大きさの探査機ヘラは、ディディモスへの完全着陸を試みる予定だ。

ヘラには、ミラニとジュベンタスという名のキューブサットのペアも搭乗する。ミラニは小惑星の外部を研究し、ジュベンタスは小惑星の内部を調査する。3機の宇宙船があれば、科学者はディモルフォスの墜落現場を3つの異なる角度から観察できる。このミッションの主な目的は、DARTの影をたどり、人類初の小惑星衝突が実際に標的にどのような被害を残したのかを解明することだ。

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DART の破壊されたカメラ、その付属の LICIACube、そして地球の地上と軌道から監視する望遠鏡のおかげで、私たちはすでに惑星防衛テストについてかなりのことを知っている。DART の衝突前と衝突後のディモルフォスの軌道を見ることができる。DART が軌道を変え、ディモルフォスをディディモスに近づけ、軌道周期を短くしたこともわかっている。そして、DART が衝突した小惑星の表面のどこが自動販売機ほどの大きさの斑点なのかを突き止めることができる。

しかし、まだ分かっていないことがたくさんある。最も重要なのは、侵入前と侵入後のディモルフォスの質量だ。科学者は地球から測定することはできないが、ヘラの機器にはその能力がある。質量が分からないと、DARTの衝突がディモルフォスを新しい軌道に押し上げた正確な理由を知るすべがない。

「どれだけの運動量がディモルフォスに伝達されたかを正確に判定したい」と、フランス・コート・ダジュール天文台の天文学者でヘラのミッション主任研究員であるパトリック・ミシェル氏は言う。

ヘラは、ダートが衝突でどんな外見上の傷跡を残したかを教えてくれるかもしれない。衝突体が単にクレーターを残しただけかもしれないし、あるいは小惑星を激しく揺さぶり、その外面の大部分を変形させた可能性もある。「表面のどこまで認識できるのか、疑問に思う人が多い」と、ダートに取り組んだジョンズ・ホプキンス応用物理学研究所の天文学者アンディ・チェンは言う。

問題は、人間が観測者を小惑星に送り込むまで、その表面に何が待ち受けているのかわからないことだ、とミシェルは言う。小惑星の外観が今どうなっているかは、DART が衝突した時のディモルフォスの内部がどうだったかによって決まる。探査機が小惑星を劇的に変形させたのなら、それは標的の内部が弱くまとまっていたことの証だ。そして現時点では、「内部で何が起こっているのか、まったく見当もつかない」と、ジョンズ・ホプキンス大学先端物理研究所の天文学者で DART チームメンバーのテリック・デイリーは言う。ヘラはレーダーを満載したジュベンタとともに、岩石質の表面下をスキャンすることになる。

もちろん、ヘラがすべてを観測できるわけではない。多くの天文学者は、衝突が小惑星をどのように動かしたかを理解するために、ディモルフォスの噴出物（ダートが衝突したときに小惑星から舞い上がった物質）に注目してきた。衝突から少なくとも4年後のヘラが到着するまでには、噴出物のほとんどはとっくに消えているだろう。

それでも、小惑星の内部についてより詳しく知ることは、天文学者がその噴出物がどこから来たのか、そして再び宇宙の岩石と遭遇したら何が起こるのかを理解するのに役立ちます。「例えば、将来、この技術を使って小惑星の進路を変えなければならない場合、（衝突するかどうかを）より正確に予測することができます」と、DARTに取り組んだペンシルベニア州立大学の天文学者、ジャンヤン・リーは言います。

ディモルフォスが2026年に同じ姿ではないかもしれない理由は他にもある。月が地球の海の潮汐を引っ張ったり押したりするのと同じように、ディディモスの重力はより小さな伴星に影響を与えるかもしれない。科学者たちは、これらの力によってディモルフォスが軌道上で揺れ動く可能性があると考えている。しかし、これもまた、ヘラが実際に接近するまでは観測できないだろう。

ミッションが進むにつれて、少なくとも基準を設定できるようになるかもしれない。ミシェル氏によると、地球上の天文学者は、ディモルフォスの将来の軌道の多くをコンピューターでシミュレートできるという。「4年後に到着しても、それほど問題ではありません」とミシェル氏は言う。「何かが進化したかどうかを理解するツールはあります」

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DART の衝突とヘラの目から得られるデータは、衝突前と衝突後の小惑星の状態を天文学者が理解するのに役立つことは間違いない。しかし、上空からの死の恐怖を防ぐことにも役立つだろう。人類は恐竜の時代から宇宙からの破壊を恐れてきたが、DART によって、惑星防衛、つまりその恐怖を食い止める科学が現実世界の戦略への第一歩を踏み出した。

宇宙の岩石を逸らす能力がいつ必要になるかは分かりません。天文学者の予測では、次の世紀には1キロメートルを超える物体は地球を通過しない予定です。しかし、ミシェル氏によると、宇宙機関は地球を通り過ぎる物体の60％を特定していないそうです。 長さは少なくとも40メートルで、地域や小国を壊滅させるのに十分な大きさです。

「いずれ、このような衝突が再び地球に起こることはわかっています」とミシェル氏は言う。「即興で対応することはできないのです」