After DART: Using the First Full-scale Test of a Kinetic Impactor to Inform a Future Planetary Defense Mission

Statler, Thomas S. und Raducan, Sabina D. und Barnouin, Olivier S. und DeCoster, Mallory E. und Chesley, Steven R. und Barbee, Brent und Agrusa, Harrison F. und Cambioni, Saverio und Cheng, Andrew F. und Dotto, Elisabetta und Eggl, Siegfried und Fahnestock, Eugene G. und Ferrari, Fabio und Graninger, Dawn und Herique, Alain und Herreros, Isabel und Hirabayashi, Masatoshi und Ivanovski, Stavro Lambrov und Jutzi, Martin und Karatekin, Özgür und Lucchetti, Alice und Luther, Robert und Makadia, Rahil und Marzari, Francesco und Michel, Patrick und Murdoch, Naomi und Nakano, Ryota und Ormö, Jens und Pajola, Maurizio und Rivkin, Andrew S. und Rossi, Alessandro und Sánchez, Paul und Schwartz, Stephen R. und Soldini, Stefania und Souami, Damya und Stickle, Angela und Tortora, Paolo und Trigo-Rodríguez, Josep M. und Venditti, Flaviane C. F. und Vincent, Jean-Baptiste und Wünnemann, Kai (2022) After DART: Using the First Full-scale Test of a Kinetic Impactor to Inform a Future Planetary Defense Mission. The Planetary Science Journal, 3 (10), Seite 244. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.3847/PSJ/ac94c1. ISSN 2632-3338.

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Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac94c1

Kurzfassung

NASA’s Double Asteroid Redirection Test (DART) is the first full-scale test of an asteroid deflection technology. Results from the hypervelocity kinetic impact and Earth-based observations, coupled with LICIACube and the later Hera mission, will result in measurement of the momentum transfer efficiency accurate to ∼10% and characterization of the Didymos binary system. But DART is a single experiment; how could these results be used in a future planetary defense necessity involving a different asteroid? We examine what spects of Dimorphos’s response to kinetic impact will be constrained by DART results; how these constraints will help refine knowledge of the physical properties of asteroidal materials and predictive power of impact simulations; what information about a potential Earth impactor could be acquired before a deflection effort; and how design of a deflection mission should be informed by this understanding. We generalize the momentum enhancement factor β, showing that a particular direction-specific β will be directly determined by the DART results, and that a related directionspecific β is a figure of merit for a kinetic impact mission. The DART β determination constrains the ejecta momentum vector, which, with hydrodynamic simulations, constrains the physical properties of Dimorphos’s nearsurface. In a hypothetical planetary defense exigency, extrapolating these constraints to a newly discovered asteroid will require Earth-based observations and benefit from in situ reconnaissance. We show representative predictions for momentum transfer based on different levels of reconnaissance and discuss strategic targeting to optimize the deflection and reduce the risk of a counterproductive deflection in the wrong direction.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

After DART: Using the First Full-scale Test of a Kinetic Impactor to Inform a Future Planetary Defense Mission

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Statler, Thomas S.	NASA Headquarters, 300 Hidden Figures Way SW, Washington, DC 20546, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Raducan, Sabina D.	Space Research and Planetary Sciences, Physics Institute, University of Bern, Bern, 3012, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barnouin, Olivier S.	Space Department, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD 20723-6099, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
DeCoster, Mallory E.	Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD 20723, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Chesley, Steven R.	JPL, Caltech, Pasadena, CA 91109, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barbee, Brent	NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Agrusa, Harrison F.	Department of Astronomy, University of Maryland, College Park, MD 20742, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cambioni, Saverio	Department of Earth, Atmospheric & Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cheng, Andrew F.	Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD 20723, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dotto, Elisabetta	INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Eggl, Siegfried	Department of Aerospace Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fahnestock, Eugene G.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91109, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ferrari, Fabio	Space Research and Planetary Sciences, Physics Institute, University of Bern, Bern, 3012, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Graninger, Dawn	Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD 20723, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Herique, Alain	Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, F-38000 Grenoble, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Herreros, Isabel	Centro de Astrobiología CSIC-INTA, Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, E-28850 Torrejón de Ardoz, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hirabayashi, Masatoshi	Department of Geosciences, Auburn University, Auburn, AL 36849, USA; Department of Aerospace Engineering, Auburn University, Auburn, AL 36849, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ivanovski, Stavro Lambrov	INAF-OATs (Osservatorio Astronomico di Trieste), Trieste, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jutzi, Martin	Physikalisches Institut, University of Bern	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Karatekin, Özgür	Royal Observatory of Belgium, Brussels, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lucchetti, Alice	Center of Studies and Activities for Space, CISAS, G. Colombo, University of Padova, via Venezia 15, 35131, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Luther, Robert	Museum für Naturkunde, Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung , Berlin, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Makadia, Rahil	Department of Aerospace Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Marzari, Francesco	University of Padova, Department of Physics and Astronomy, Vicolo dell'Osservatorio 3, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Michel, Patrick	Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Murdoch, Naomi	Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (ISAE ‐ SUPAERO), Université de Toulouse, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nakano, Ryota	Department of Aerospace Engineering, Auburn University, Auburn, AL 36849, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ormö, Jens	Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), Spain, (ormoj (at) cab.inta-csic.es)	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pajola, Maurizio	Centro di Ateneo di Studi ed Attività Spaziali “Giuseppe Colombo” (CISAS), University of Padova, Via Venezia 15, 35131 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rivkin, Andrew S.	Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD 20723, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rossi, Alessandro	IFAC-CNR, Sesto Fiorentino I-50019, Italy	https://orcid.org/0000-0001-9311-2869	NICHT SPEZIFIZIERT
Sánchez, Paul	Colorado Center for Astrodynamics Research, University of Colorado Boulder, Boulder, CO 80303, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schwartz, Stephen R.	Planetary Science Institute, Tucson, AZ 85719, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Soldini, Stefania	Department of Mechanical, Materials and Aerospace Engineering, University of Liverpool, Liverpool, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Souami, Damya	Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice F-06304, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stickle, Angela	Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, MD, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tortora, Paolo	Alma Mater Studiorum—Università di Bologna, Department of Industrial Engineering, Interdepartmental Center for Industrial Research in Aerospace, Via Fontanelle 40—Forlì (FC)—I-47121, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Trigo-Rodríguez, Josep M.	Institute of Space Sciences (ICE, CSIC), Cerdanyola del Vallès, E-08193 Barcelona, Catalonia, Spain; Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), Ed. Nexus, E-08034 Barcelona, Catalonia, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Venditti, Flaviane C. F.	Arecibo Observatory, HC3 Box 53995, Arecibo, PR 00612, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vincent, Jean-Baptiste	Jean-Baptiste.Vincent (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6575-3079	NICHT SPEZIFIZIERT
Wünnemann, Kai	Museum für Naturkunde, Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung , Berlin, Germany; FU Berlin	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

2022

Erschienen in:

The Planetary Science Journal

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.3847/PSJ/ac94c1

Seitenbereich:

Seite 244

Verlag:

Institute of Physics (IOP) Publishing

ISSN:

2632-3338

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Asteroids; Near-Earth objects; Asteroid satellites; Asteroid surfaces; Impact phenomena

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Erforschung des Weltraums

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R EW - Erforschung des Weltraums

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Exploration des Sonnensystems

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie

Hinterlegt von:

Vincent, Jean-Baptiste

Hinterlegt am:

10 Nov 2022 09:46

Letzte Änderung:

21 Dez 2022 04:12

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