Animacja komputerowa Dona Quijote i jego asteroidowego celu. Źródło zdjęcia: ESA. Kliknij, aby powiększyć.
Opierając się na zaleceniach ekspertów od asteroid, ESA wybrała dwie docelowe asteroidy do swojej misji odbijania obiektu w pobliżu Ziemi, Don Quijote.
Don Quijote to misja odbijająca asteroidy, która jest obecnie badana przez zespół Advanced Concepts ESA (ACT). Na początku tego roku panel doradczy misji NEO (NEOMAP), składający się ze znanych ekspertów w tej dziedzinie, dostarczył ESA raport z wyboru celu na przyszłe europejskie misje łagodzenia asteroid, określając odpowiednie kryteria wyboru celu i wyboru dwóch obiekty spełniające większość tych kryteriów. Asteroidy? tymczasowe oznaczenia to 2002 AT4 i 1989 ML.
Dzięki tym wkładom i wsparciu ekspertów ESF ds. Współbieżnego projektowania (CDF) zespół ds. Zaawansowanych koncepcji ukończył teraz szczegółową ocenę odpowiednich architektur misji, strategii uruchamiania, opcji układu napędowego i eksperymentów.
Obecny scenariusz przewiduje dwa statki kosmiczne w oddzielnych trajektoriach międzyplanetarnych. Jeden statek kosmiczny (Hidalgo) uderzy w asteroidę, drugi (Sancho) dotrze wcześniej na asteroidę docelową, spotka się i okrąży asteroidę przez kilka miesięcy, obserwując ją przed i po zderzeniu, aby wykryć wszelkie zmiany na swojej orbicie.
Wkrótce rozpoczną się badania przemysłowe; do europejskich ekspertów będzie należało zaproponowanie alternatywnych rozwiązań w zakresie projektowania taniej misji prekursora NEO. Czy będzie to pierwszy krok w kierunku opracowania sposobu radzenia sobie z uderzeniami asteroid? jedna z niewielu klęsk żywiołowych, której nasza technologia może zapobiec.
Blisko?
Podczas gdy oczy świata były skierowane na azjatyckie tsunami w ostatnie Święta Bożego Narodzenia, jedna grupa naukowców niespokojnie obserwowała kolejną potencjalną klęskę żywiołową? zagrożenie uderzeniem asteroidy.
19 grudnia 2004 r. MN4, asteroida o długości około 400 m, utracona po odkryciu sześć miesięcy wcześniej, została ponownie zaobserwowana i obliczono jej orbitę. Natychmiast stało się jasne, że szanse, że uderzy ona w Ziemię podczas bliskiego spotkania w 2029 r., Były niezwykle wysokie. W miarę upływu dni prawdopodobieństwo nie zmniejszyło się, a asteroida stała się znana z przekroczenia wszystkich poprzednich rekordów w skalach ryzyka uderzenia asteroidy - skal mierzących ryzyko uderzenia asteroidy, podobnie jak skala Richtera określa wielkość trzęsienia ziemi.
Dopiero po znalezieniu wcześniejszych obserwacji obiektu i obliczeniu dokładniejszej trajektorii stało się jasne, że nie wpłynie to na Ziemię? przynajmniej nie w 2029 r. Wpływ na późniejsze terminy, choć mało prawdopodobny, nie został całkowicie wykluczony. Niezwykle trudno jest powiedzieć, co się stanie, chyba że znajdziemy lepszy sposób na śledzenie tego lub innych NEO i, jeśli to konieczne, podjęcie kroków w celu ich rozwiązania.
Większość światowych ekspertów zgadza się, że ta zdolność jest teraz w naszym zasięgu. Misja taka jak Don Quijote z ESA może zapewnić środki do oceny zagrożenia dla NEO i podjąć konkretne kroki, aby odepchnąć go od Ziemi.
Ale każda dobra wydajność wymaga prób i aby być przygotowanym na takie zagrożenie, powinniśmy najpierw wypróbować nasz sprzęt na nieszkodliwej asteroidzie. Don Quijote byłby pierwszą misją, która podejmie taką próbę. Najważniejsze pytanie brzmiało: która asteroida i jak powinna wyglądać?
Szukasz idealnego celu
Populacja NEO zawiera mylącą różnorodność obiektów, a podejmowanie decyzji, które parametry fizyczne są najbardziej istotne dla rozważań dotyczących łagodzenia, nie jest łatwym zadaniem. Ale eksperci NEOMAP podjęli wyzwanie iw lutym 2005 r. Przekazali ESA swoje zalecenia dotyczące kryteriów wyboru asteroid do próby odbicia ESA.
Ludzie mogą się zastanawiać, czy przeprowadzenie testu ugięcia, takiego jak zaplanowany dla Don Quijote, stanowi jakiekolwiek ryzyko dla naszej planety. Co się stanie, jeśli coś pójdzie nie tak? Czy możemy stworzyć problem, zamiast nauczyć się go unikać?
Eksperci na całym świecie twierdzą, że odpowiedź brzmi „nie”. Nawet bardzo dramatyczny wpływ ciężkiego statku kosmicznego na małą asteroidę spowodowałby jedynie niewielką modyfikację orbity obiektu. W rzeczywistości zmiana byłaby tak niewielka, że misja Don Quijote wymaga dwóch statków kosmicznych? jeden do monitorowania wpływu drugiego. Drugi statek kosmiczny mierzy subtelną zmienność parametrów orbitalnych obiektu, które nie byłyby zauważalne z Ziemi.
Obiekty docelowe można również wybrać tak, aby całkowicie uniknąć wszelkich możliwych obaw, patrząc na sposób, w jaki odległość między asteroidą a orbitą Ziemi zmienia się w czasie. Jeśli docelowa asteroida nie jest „Earth crosser”, tak jak w przypadku NEO w „Amor”. klasy (które mają orbity o odległości peryhelium znacznie przekraczającej 1 AU), testowanie manewru ugięcia nie stanowi żadnego zagrożenia dla Ziemi.
Ważne są również inne względy związane z orbitą docelowej asteroidy, zwłaszcza zmiana prędkości orbity, która jest wymagana przez statek kosmiczny, aby „dogonić”? z docelową planetoidą? tak zwana „delta V” Powinno to być wystarczająco małe, aby zminimalizować wymaganą ilość paliwa napędowego statku kosmicznego i umożliwić stosowanie tańszych wyrzutni, ale wystarczająco wysokie, aby umożliwić użycie tego samego statku kosmicznego z wieloma możliwymi celami.
Wymagania dotyczące nawigacji i pomiaru ugięcia powodują pewne poważne ograniczenia w wyborze celu. Kształt, gęstość i rozmiar są ważnymi czynnikami, ale często są słabo znane. Statek kosmiczny krążący wokół asteroidy musi wiedzieć o polu grawitacyjnym obiektu, aby móc nawigować. Statek kosmiczny impaktor musi znać pozycję środka masy, aby określić punkt, do którego dąży.
Asteroidy występują w różnych smakach, ale pod względem składu dominują dwa główne typy. Nasza wciąż szczątkowa wiedza na temat obfitości różnych planetoid w populacji asteroid bliskiego Ziemi wskazuje, że następna niebezpieczna asteroida najprawdopodobniej będzie typu „C” niż typu „S”. Typy C mają ciemne powierzchnie z węglową sygnaturą spektralną, podczas gdy typy S mają jaśniejsze powierzchnie, których widma ściśle pasują do krzemianów. Właściwości powierzchni docelowej asteroidy - a zwłaszcza procent odbijanego światła - są kluczowym czynnikiem w końcowej fazie nawigacji statku kosmicznego z impaktorem. Im jaśniej to wygląda, tym łatwiej jest celować. Jednak do próby cel nie powinien być zbyt łatwy.
ESA wybrała asteroidy 2002 AT4 i (10302) 1989 ML jako cele misji, ponieważ stanowią one najlepszy kompromis wśród wszystkich (czasem sprzecznych) kryteriów wyboru. Decyzja, który z nich stanie się ostatecznym celem zarówno statku kosmicznego Sancho, jak i Hidalgo, zapadnie w 2007 roku.
Don Quijote? błędny rycerz znów jeździ
Faza wewnętrznych badań misji Don Quijote dobiegła końca i nadszedł czas, aby przemysł kosmiczny zaproponował odpowiednie rozwiązania projektowe. ESA zwróciła się do europejskich firm kosmicznych z prośbą o przedstawienie propozycji możliwych projektów. Wybór najbardziej obiecujących odbędzie się pod koniec roku. Na początku 2006 r. Dwa zespoły powinny rozpocząć prace nad interpretacją tej misji demonstracyjnej technologii. Rok później, gdy wyniki będą dostępne, ESA wybierze ostateczny projekt do wdrożenia, a następnie Don Quijote będzie gotowy na przyjęcie asteroidy!
Dodatkowe uwagi
Don Quijote to misja testowa ugięcia NEO oparta całkowicie na konwencjonalnych technologiach statków kosmicznych. Składałby się on z dwóch statków kosmicznych - jeden z nich (Hidalgo) uderzający w asteroidę z bardzo dużą prędkością względną, podczas gdy drugi (Sancho) przybyłby wcześniej na tę samą asteroidę i pozostawałby w jej pobliżu przed i po uderzeniu, aby zmierzyć zmiany na parametry orbitalne asteroidy, a także badanie obiektu.
Asteroid 2004 MN otrzymał teraz oficjalną nazwę (99942) Apophis. Ostatnie obserwacje z wykorzystaniem radaru dopplerowskiego za pomocą radioteleskopu Arecibo w Puerto Rico zmniejszyły prawdopodobieństwo uderzenia podczas przyszłych spotkań do bardzo małych poziomów, chociaż nie wykluczają całkowicie wpływu na Ziemię. W 2029 r. Asteroida będzie miała jak dotąd najbliższe podejście do obserwowanego obiektu o tej wielkości, kołyszącego się na Ziemi w odległości około 32 000 kilometrów. Jego trajektoria będzie dobrze przebiegać na orbicie geosynchronicznej wykorzystywanej przez większość satelitów telekomunikacyjnych i pogodowych, a obiekt będzie widoczny gołym okiem. Dalsze pomiary radarowe spodziewane są w 2013 r.
Oryginalne źródło: ESA News Release
