Kivinen tie: Hera-avaruusmissio auttaa asteroidituhojen torjumisessa

In English below

Uusi planeetan suojelemista edistävä avaruusmissio laukaistiin onnistuneesti lokakuun alussa. Merkittävistä hetkistä syntyy parhaita muistoja hyvässä seurassa.

Euroopan avaruusjärjestö ESA:n Hera-luotainlennon laukaisu ja sitä edeltävä työpaja pidettiin 6. lokakuuta 2024 Floridan Cocoa Beachissa. Tilaisuus kokosi yhteen kansainvälisiä asiantuntijoita viimeistelemään suunnitelmia ESA:n tärkeälle planeettapuolustukseen tähtäävälle hankkeelle. Kreikkalaisen mytologian avioliiton jumalattaren mukaan nimetty Hera-luotain on jatkoa NASA:n DART-luotainlennolle (Double Asteroid Redirection Test), joka onnistuneesti törmäsi Dimorphos-asteroidiin syyskuussa 2022. Heran päätavoitteena on tutkia DART-törmäyksen seurauksia analysoimalla syntynyttä kraatteria, mittaamalla Dimorphoksen massa sekä arvioimalla sinkoutuneen aineksen määrä. Näiden tietojen avulla voidaan kehittää asteroidien poikkeuttamismenetelmiä, joilla mahdollisia asteroiditörmäyksiä voidaan estää tulevaisuudessa.

Hera-luotain laukaistiin matkalleen 7. lokakuuta 2024 klo 10:52 paikallista aikaa SpaceX-yhtiön Falcon 9 -raketilla Cape Canaveralista sateisesta ja tuulisesta säästä sekä lähestyvästä hurrikaani Miltonista huolimatta. Laukaisu oli tärkeä askel planeettapuolustuksessa, ja Hera on nyt matkalla kohti Didymos-Dimorphos-kaksoisasteroidia, saavuttaen sen vuonna 2026. Matkan aikana Hera tekee ohilennon Marsin ohi maaliskuussa 2025 lentoratansa tarkentamiseksi.

Heran mukana kulkevat Juventas ja Milani -satelliitit keräävät tieteellistä tietoa Dimorphos-asteroidin pinnasta, rakenteesta ja gravitaatiokentästä. Juventas suorittaa ensimmäisen tutkamittauksen asteroidin sisäisestä rakenteesta Juventas Radar -tutkan (JuRa) avulla. Tutkan kehittämiseen ja tieteelliseen suunnitteluun keskittyneen tiederyhmän jäsenenä minulla oli ilo osallistua sekä laukaisua edeltävään työpajaan että itse laukaisutilaisuuteen.  

JuRa tulee tarjoamaan ainutlaatuista tietoa asteroidin sisärakenteesta ja auttamaan määrittämään, onko Dimorphos kiinteä vai löyhästi sidottu “röykkiö”. JuRan tulokset ovat tärkeitä asteroidien rakenteen ja kineettisten törmäysten vaikutusten ymmärtämisessä. Lisäksi Juventas mittaa asteroidin gravitaatiokenttää ja pyrkii laskeutumaan mission lopussa pääasteroidi Didymoksen pinnalle kerätäkseen lisätietoa sen fysikaalisista ominaisuuksista. Nämä tärkeät tiedot täydentävät tutkamittauksia ja auttavat muodostamaan kokonaisvaltaisen kuvan asteroidin fyysisistä ominaisuuksista.

Olin erittäin iloinen mahdollisuudesta saada todistaa luotaimen laukaisua yhdessä arvostettujen kollegoideni kanssa. Vuonna 2016 olin istunut ESA:n kokouksessa kuullessani uutisen siitä, että suunniteltu AIM (Asteroid Impact Mission) -avaruusmissio ei ollut saanut tarvittavaa taloudellista tukea järjestön ministerineuvostolta ja siten tultaisiin perumaan. Niin valitettavaa kuin tämä oli ollutkin, on sen jälkeen ehtinyt tapahtunut paljon, huipentuen nyt onnistuneeseen luotaimen laukaisuun.

Hera-luotainlento Juventasin ja Milanin tuella edustaa merkittävää edistysaskelta asteroidien poikkeuttamistekniikoiden tutkimuksessa. Luotainlennon tulokset ovat olennaisia planeettapuolustuksen kehittämiselle ja auttavat parantamaan ihmiskunnan kykyä suojautua mahdollisilta asteroiditörmäyksiltä.

Kirjoittajasta: Sampsa Pursiainen toimii matematiikan apulaisprofessorina Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa. Hän on myös tiiminvetäjä Suomen Akatemian rahoittamassa inversiomallinnuksen ja -kuvantamisen huippuyksikössä sekä yksi FAME-lippulaivan vastuuprofessoreista.

Kuva: Sampsa Pursiainen | Atlantis -avaruussukkula Kennedyn avaruuskeskuksessa Floridan osavaltion Merritt Islandilla.  

HERA on the rocks: Helping to secure the planet Earth from asteroid collisions

A new planetary defense mission was launched successfully in early October. Milestone events plus good company make gratifying memories.

The launch of European Space Agency’s (ESA) Hera mission and its preceding workshop were held on 6 October 2024, in Cocoa Beach, Florida. The event gathered international experts to finalize the plans for ESA’s important planetary defense project. The mission, named Hera after the Greek goddess of marriage, is a follow-up to NASA’s DART (Double Asteroid Redirection Test) mission, which successfully collided with the asteroid Dimorphos in September 2022. Hera’s primary objective is to study the aftermath of DART’s impact by analyzing the created crater, measuring Dimorphos’ mass, and assessing the amount of ejected material. This data will be critical for improving methods to deflect asteroids and prevent potential future collisions with Earth.

The Hera mission was launched on October 7, 2024, at 10:52 AM local time aboard SpaceX’s Falcon 9 rocket from Cape Canaveral, Florida, despite rainy and windy weather conditions and the approaching Hurricane Milton. The launch was a significant step for planetary defense, and Hera is now on its way to Didymos-Dimorphos binary asteroid system, reaching it in 2026. During its journey, Hera will perform a Mars flyby in March 2025 to fine-tune its trajectory.

The Hera mission is accompanied by the Juventas and Milani nanosatellites, which will gather detailed information about Dimorphos’ surface, structure, and gravitational field. Juventas will conduct the first radar measurements of the asteroid’s internal structure using the Juventas Radar (JuRa). As part of the JuRa science team that focused on the development and scientific planning of the radar, I had the pleasure to attend to both the pre-launch workshop and the actual launch event.   

JuRa will provide unique information about the asteroid’s inner structure and help determine whether Dimorphos is a solid object or a loosely bound “rubble pile.” Additionally, Juventas will measure the asteroid’s gravitational field and attempt to land on the larger Didymos asteroid at the end of the mission to gather further information on its physical properties. These crucial findings will complement the radar measurements and help form a comprehensive picture of the asteroid’s physical characteristics.

Being able to witness the launch together with my esteemed colleagues was deeply gratifying experience. Back in 2016, I had been in the middle of an ESA meeting when the news broke out that the planned AIM (Asteroid Impact Mission) mission had not secured the necessary financial support from the ESA Ministerial Council and was therefore to be cancelled. As unfortunate as that outcome was initially, a lot has happened since then, now culminating to the successful mission launch.  

The Hera mission, with the support of Juventas and Milani, represents a significant advance in the study of asteroid deflection techniques. The mission’s findings are essential for the development of planetary defense strategies and will enhance humanity’s ability to protect Earth from potential asteroid collisions.

About the author: Sampsa Pursiainen serves as an Associate Professor of Mathematics at the University of Tampere’s Faculty of Information Technology and Communication Sciences. He is also a team leader in the Finnish Centre of Excellence in Inverse Modelling and Imaging and one of the Principal Investigators of the FAME Flagship.

Photo: Sampsa Pursiainen | The Atlantis space shuttle at the Kennedy Space Center in Merritt Island, Florida.