다트(DART) 소행성 충돌 실험 (2022)
NASA DART asteroid impact test (2022)
570 kg 우주선이 지름 160 m 소행성에 부딪치면, 소행성이 도는 길이 정말 바뀔까요?
무슨 일이 일어났나
DART 는 570 kg 우주선을 시속 약 22,530 km(약 6,260 m/s)로 지름 160 m 소행성 디모르포스(Dimorphos)에 일부러 부딪친 실험입니다. 디모르포스는 지름 780 m 소행성 디디모스(Didymos) 둘레를 돕니다.
운동량 보존으로 보면 작은 것이 큰 것에 부딪쳐도 큰 것의 빠르기는 아주 조금 바뀝니다 — 시뮬레이터의 100 : 1 수레는 0.0990 m/s 로, 부딪친 빠르기의 1 % 쯤입니다.
NASA 는 부딪칠 때 튀어 나간 부스러기의 되튐(반동)이 DART 의 밀기를 크게 키웠다고 적습니다. 시뮬레이터에서 반발 계수를 0 에서 1 로 올려 작은 수레가 뒤로 튕기게 하면 큰 수레가 0.198 m/s 로 두 배 밀리는데, 같은 쪽의 효과입니다.
그 결과 11 시간 55 분이던 디모르포스의 공전 주기가 32 분(오차 ±2 분쯤) 짧아져, NASA 가 미리 정한 성공 문턱 73 초를 크게 넘었습니다. 뒤에 다시 재어 보니 33 분 15 초 짧아진 11 시간 22 분 3 초에 자리 잡았습니다(JPL).
🎨 그림으로 보기
불러오는 중…🎨 그림다트(DART) 우주선이 디디모스 소행성계에 부딪히기 전을 그린 상상도 — 목표는 디디모스를 도는 작은 소행성 디모르포스입니다.
출처: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 매끄러운 바닥 위 볼링공에 탁구공을 세게 던져 맞혀도 볼링공은 겨우 꿈틀하지만, 아주 천천히 굴러가기 시작합니다.
- 얼음판 위 무거운 썰매에 눈뭉치를 하나 던지면 티가 안 나도, 여러 개를 계속 맞히면 썰매가 눈에 띄게 밀려납니다.
- 당구공을 작은 구슬로 맞히면 당구공이 아주 조금만 움직입니다 — 질량 차이가 클수록 큰 쪽의 빠르기 변화가 작아집니다.
누가 왜 찾았나
지구로 오는 소행성을 막는 행성 방어에 이 방법을 쓸 수 있는지 시험하려고, NASA 는 2021 년 11 월 24 일 DART(쌍소행성 궤도 수정 시험) 우주선을 쏘아 올려 2022 년 9 월 26 일 디모르포스에 부딪쳤습니다. 디모르포스는 더 큰 디디모스 둘레를 11 시간 55 분에 한 바퀴 돌고 있었으므로, 그 시간이 얼마나 바뀌는지를 재면 밀기의 효과를 알 수 있었습니다.
확인된 값
- DART 가 디모르포스에 부딪친 해
- 2022 출처
- DART 를 쏘아 올린 날
- 2021-11-24 출처
- 부딪친 작은 소행성 디모르포스의 지름 (530 ft)
- 160 m 출처
- 디모르포스가 도는 큰 소행성 디디모스의 지름 (2,560 ft)
- 780 m 출처
- NASA 가 미리 정한 «성공» 문턱 — 공전 주기가 73 초 이상 바뀌면
- 73 s 출처
- 32 분 바뀜 측정의 오차 (± 약 2 분)
- 120 s 출처
- 뒤에 다시 잰 바뀜 — 33 분 15 초 짧아짐 (JPL, 2024-03-19)
- 1995 s 출처
- 다시 잰 뒤의 공전 주기 — 11 시간 22 분 3 초
- 40923 s 출처
- 사람이 천체의 움직임을 일부러 바꾼 첫 일 (NASA)
- first 출처
- 운동 충돌체(kinetic impactor)가 행성 방어 기술로 쓸모 있음을 보임 (NASA)
- kinetic impactor 출처
- 튀어 나간 부스러기의 되튐이 DART 의 밀기를 크게 키움 (NASA)
- ejecta recoil 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 통합과학1 · 시스템과 상호작용 [10통과1-03-04]
- 한국 2022 · 물리학 · 힘과 에너지 [12물리01-03]
출처
이어서 보기
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