成功！NASA、DARTが小惑星の軌道を実際に測定

2週間前、小惑星ディモルフォスはパートナーのディディモスの周りを静かに周回していたが、突然NASAのDART宇宙船が時速14,000マイルの速度でディモルフォスに突入した。

NASAとそのパートナーは、人類が地球を接近する宇宙岩石から守る必要が生じた場合に備え、衝突が小惑星や彗星の軌道を変えるかどうかを検証するために、この衝突を計画した。9月26日の衝突前、ディモルフォスは隣の小惑星を時計仕掛けのように周回していた。11時間55分ごとに1周する周期だ。DARTのテストが成功すれば、軌道周期の変化が証明され、冷蔵庫ほどの大きさの探査機が小惑星を別の軌道に誘導したことが示されることになる。

DARTチームはついに答えを見つけた。それは、予想以上にうまくいったのだ。「人類が惑星の軌道を変えたのは史上初めてです」と、ワシントンにあるNASA本部の惑星科学部門長ロリ・グレイズ氏は、本日行われた記者会見でこの成果を発表した。

NASAのビル・ネルソン長官は、チームは10分の差があれば成功とみなしていただろうと述べた。しかし、DARTは実際には小惑星の軌道を32分も短縮した。ディモルフォスがパートナーの周りを周回するのにかかる時間は、現在わずか11時間23分だとネルソン長官は述べた。これは大きな変化であり、小型小惑星の軌道を逸らすことが実際に可能であることを意味する。「NASAは地球を守ることに真剣に取り組んでいます」と彼は述べた。

科学者たちはDARTの衝突を複数の方法で観測した。探査機が目標に向かって飛行する中、搭載された光学カメラ「ドラコ」で接近する小惑星を初めて捉えた。ディモルフォスは非常に小さく、地球から遠く離れているため、天文学者たちはこれまで、それが固体の球体なのか、それとも塵の塊なのか確信が持てなかった。しかし、最初の観測で、ゴツゴツとしたやや楕円形の岩石で、周囲に岩石が散らばっていることが明らかになった。

探査機とカメラは衝突で破壊された。しかし、イタリア宇宙機関が開発したブリーフケースほどの大きさの探査機LICIACubeが追跡していた。LICIACubeは衝突の15日前にDARTから分離し、独自にフライバイを行い、衝突の数分後に写真を撮影した。

天文学者たちは、チリの南天体物理研究望遠鏡、南アフリカのラス・クンブレス天文台の望遠鏡、アリゾナ州のローウェル・ディスカバリー望遠鏡、そしてハッブル宇宙望遠鏡とジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡など、地球上の望遠鏡を使って衝突を監視しました。これらの望遠鏡は、小惑星から伸びる光線、あるいは彗星のような尾のようなものを捉え、衝突によって岩石の破片が飛散したことを確認したものです。

DARTチームの科学者たちは、小惑星から発せられる光が時間の経過とともにどのように変化したかを注意深く追跡することで、小惑星の「前」と「後」の軌道を測定した。地球からは、この小惑星のペアは一つの点として見えるが、ディモルフォスがディディモスを覆い隠したり、隣の小惑星の後ろを通過したりするたびに、その明るさは約10%減少する。（これは、太陽系外惑星が周回する遠方の恒星の前をどのように通過するかを測定するのと似ている。）

グレイズ氏とDARTコーディネーションリーダーのナンシー・シャボット氏は、今回の軌道変更の試みは非常に成功したものの、これらの教訓を将来的に活かすには、より綿密な事前準備が必要だと強調した。「時間があればあるほど、より良い結果が得られます」とグレイズ氏は述べた。理想的には、NASAは小惑星が地球から遠く離れている時、例えば10年ほど先に衝突させたいと考えている。そうすれば、わずかな衝撃でも軌道に大きな変化をもたらす可能性があるからだ。しかし、小さくて見えにくい小惑星の場合、天文学者がもっと接近するまで発見できない可能性があるため、これは難しいかもしれない。

研究チームは、LICIACubeと望遠鏡の画像をさらに研究し、衝突時にどれだけの質量が放出され、どの方向に進んだのかを突き止める予定です。これは、どれだけのエネルギーが小惑星の移動に使われ、どれだけのエネルギーが小惑星から破片を削り取ったのかを理解することが重要だからです。また、研究チームは、小惑星の新たな軌道の形状や、小惑星またはその軌道に揺らぎが生じているかどうかについてもさらに詳しく調べたいと考えています。

DARTの科学者たちは、欧州宇宙機関（ESA）の探査機HERAからさらに詳細な情報を得る予定です。HERAは2024年10月に打ち上げられ、2026年後半にこの2つの小惑星にランデブーする予定です。シャボット氏によると、天文学者たちは、ディモルフォスと同等以上のサイズを含む、潜在的に危険な小惑星の目録を完成させる必要があるとのことです。NASAの地球近傍天体サーベイヤーは、2026年初頭に打ち上げが予定されており、この取り組みを支援することになります。

しかし今のところ、DARTチームは、人類が将来宇宙の脅威を阻止できる可能性を示す、驚くべき初の実証を祝っている。「私たち全員に、故郷の地球を守る責任があります。結局のところ、地球は私たちが持つ唯一のものですから」とネルソン氏は述べた。「このミッションは、NASAが宇宙が私たちに投げかけるどんな脅威にも備えようとしていることを示しています。」