Don Quijote ja selle asteroidi sihtmärgi arvutianimatsioon. Kujutise krediit: ESA. Pilt suuremalt.
Tuginedes asteroidiekspertide soovitustele, valis ESA Maa-lähiümbruse objekti ümbersuunamisülesande Don Quijote jaoks kaks siht-asteroidi.
Don Quijote on asteroidi suunduv missioon, mida praegu uurib ESA täiustatud kontseptsioonide meeskond (ACT). Selle aasta alguses edastas selle valdkonna tuntud ekspertidest koosnev NEO missiooni nõuandekomitee (NEOMAP) ESA-le Euroopa tulevaste asteroidide leevendamise missioonide valiku valiku aruande, määratledes eesmärgi valimiseks vajalikud kriteeriumid ja valides kaks objektid, mis vastavad enamikule neist kriteeriumidest. Asteroidid? ajutised nimetused on 2002 AT4 ja 1989 ML.
Selle sisendi ja ESA samaaegse disainilahenduse (CDF) ekspertide toel on täiustatud kontseptsioonide meeskond nüüd lõpetanud põhjaliku hinnangu sobivate missiooniarhitektuuride, stardistrateegiate, tõukejõusüsteemi võimaluste ja katsete kohta.
Praegune stsenaarium näeb ette kahte kosmoselaeva eraldi planeetidevahelisel trajektooril. Üks kosmoselaev (Hidalgo) põrkub asteroidi, teine (Sancho) jõuab varem sihtmärgiasteroidi juurde, kohtub ja orbiidib seda mitu kuud, jälgides seda enne ja pärast lööki, et avastada tema orbiidi muutusi.
Tööstusõpingud on kohe algamas; Euroopa ekspertide ülesandeks on pakkuda alternatiivseid lahendusi odava NEO eelkäija missiooni kavandamiseks. See on esimene samm asteroidide mõjuga võitlemise vahendite väljatöötamise suunas? üks väheseid loodusõnnetusi, mida meie tehnoloogia suudab ära hoida.
Ligi miss?
Kui maailma silmad olid möödunud jõulude ajal Aasia tsunamil, jälgis üks rühm teadlasi rahutult teist võimalikku loodusõnnetust? asteroidi mõju oht.
19. detsembril 2004 vaadeldi uuesti umbes 400 m pikkust asteroidi MN4, mis oli kadunud kuus kuud varem, kui ta avastati, ja tema orbiit oli arvutatud. Kohe selgus, et tõenäosus, et see võib Maale tabada lähedase kokkupõrke ajal 2029. aastal, oli ebatavaliselt suur. Päevade möödudes tõenäosus ei vähenenud ja asteroid sai kurikuulsaks kõigist Torino ja Palermo löögisageduse skaaladest varasemate rekordite ületamisest - skaalad, mis mõõdavad asteroidi löögiohtu just nii, nagu Richteri skaala mõõdab maavärina suurust.
Alles pärast objekti varasemate vaatluste leidmist ja täpsema trajektoori arvutamist selgus, et see ei mõjuta Maad? vähemalt mitte aastal 2029. Mõju hilisematele kuupäevadele, ehkki ebatõenäoline, pole siiski täielikult välistatud. Äärmiselt keeruline on öelda, mis juhtub, kui me ei leia paremat viisi selle või teiste NEOde jälgimiseks ja vajaduse korral nende lahendamiseks.
Enamik maailma eksperte nõustub, et see võime on nüüd meie käeulatuses. Missioon nagu ESA Don Quijote võiks pakkuda vahendit ähvardava NEO hindamiseks ja konkreetsete sammude tegemiseks selle eemaldumiseks Maast.
Kuid iga hea esinemine vajab harjutamist ja selleks, et olla valmis selliseks ohuks, peaksime kõigepealt proovima oma riistvara kahjutul asteroidil. Don Quijote oleks esimene missioon, kes sellist katset teeks. Suur küsimus oli: milline asteroid ja milline see peaks olema?
Otsid ideaalset sihti
NEO populatsioon sisaldab segadust tekitavaid objekte ja otsustamine, millised füüsikalised parameetrid on leevendamise kaalutlustel kõige olulisemad, pole tühine ülesanne. Kuid NEOMAP-i eksperdid võtsid selle väljakutse vastu ja esitasid 2005. aasta veebruaris ESA-le oma soovitused ESA paindeproovi asteroidi valikukriteeriumide kohta.
Inimesed võivad küsida, kas selline läbipaindetesti läbiviimine, nagu Don Quijote jaoks kavandatud, kujutab meie planeedile mingit ohtu. Mis siis saab, kui asjad lähevad valesti? Kas saaksime probleemi luua, selle asemel, et õppida seda vältima?
Eksperdid ütlevad kogu maailmas, et vastus on eitav. Isegi raskete kosmoselaevade väga dramaatiline mõju väikesele asteroidile põhjustaks vaid objekti orbiidi minimaalse modifikatsiooni. Tegelikult oleks muudatus nii väike, et Don Quijote missioon nõuab kahte kosmoselaeva? üks jälgib teise mõju. Teine kosmoselaev mõõdab objekti orbitaalparameetrite peent varieeruvust, mis poleks Maalt märgatav.
Sihtobjekte saab valida ka nii, et välditakse kõiki võimalikke probleeme, uurides, kuidas vahemaa asteroidi ja Maa orbiidide vahel aja jooksul muutub. Kui sihtmärgi asteroid ei ole maapinna ristja, nagu see on NEO-de puhul Amoris? klasside orbiidid, mille perihelioonide vahemaa on üle 1 AU), ei kujuta läbipainde manöövri katsetamine Maale ohtu.
Olulised on ka muud siht-asteroidi orbiidiga seotud kaalutlused, eriti orbiidi kiiruse muutmine, mida kosmoselaev nõuab? sihtmärgi asteroidiga? nn? delta V ?. See peaks olema piisavalt väike, et minimeerida kosmoselaevade raketikütuse vajalikku kogust ja võimaldada odavamate kanderakettide kasutamist, kuid piisavalt kõrge, et sama kosmoselaeva saaks kasutada mitmete võimalike sihtmärkidega.
Navigeerimise ja läbipainde mõõtmise nõuded seavad eesmärgi valimisele teatavaid suuri piiranguid. Kuju, tihedus ja suurus on kõik olulised tegurid, kuid sageli on need vähe tuntud. Asteroidi tiirlev kosmoselaev peab navigeerimiseks teadma objekti gravitatsioonivälja. Löökkatsekeha kosmoseaparaat? peab teadma massikeskme asukohta, et määratleda punkt, kuhu see on suunatud.
Asteroidid on igasuguse maitsega, kuid koostises domineerivad kaks peamist tüüpi. Meie siiani algelised teadmised erinevat tüüpi asteroidide arvukusest Maa lähiümbruse asteroidide populatsioonis näitavad, et järgmine ohtlik asteroid on tõenäolisemalt a-C-tüüp kui a-s-tüüp. C-tüüpidel on tumedad pinnad, millel on süsiniku spektri signatuur, samas kui S-tüüpidel on heledamad pinnad, nende spektrid vastavad täpselt silikaatide spektrile. Siht-asteroidi pinnaomadused ja eriti selle peegelduva valguse protsent on kriitiline tegur löökkatsekeha kosmoseaparaadi navigeerimise lõppfaasis. Mida heledam see tundub, seda kergem on seda sihtida. Kuid peaproovi jaoks ei tohiks eesmärk olla liiga lihtne.
ESA on valinud missiooni sihtmärkideks asteroidid 2002 AT4 ja (10302) 1989 ML, kuna need kujutavad endast parimat kompromissi kõigi (mõnikord vastuoluliste) valikukriteeriumide seas. Otsus, kumb kahest saab nii Sancho kui ka Hidalgo kosmoselaeva lõppsihtkohaks, tehakse 2007. aastal.
Don Quijote? rüütlikirjutaja sõidab uuesti
Don Quijote missiooni siseõppe etapp on nüüd läbi ja kosmosetööstusel on aeg soovitada sobivaid disainilahendusi. ESA on teinud Euroopa kosmoseettevõtetele avatud kutse esitada ettepanekuid võimalike disainilahenduste kohta. Kõige lootustandvamate valimine toimub aasta lõpus. 2006. aasta alguses peaksid kaks meeskonda alustama selle tehnoloogia tutvustamise missiooni tõlgendamist. Aasta hiljem, kui tulemused on teada, valib ESA lõpliku kavandi, mida rakendada, ja siis on Don Quijote valmis asteroidi võtma!
lisamärkmed
Don Quijote on NEO kõrvalekalde testimismissioon, mis põhineb täielikult tavapärastel kosmoseaparaatide tehnoloogiatel. See koosneks kahest kosmoseaparaadist - üks neist (Hidalgo), mis põrkub asteroidile väga suure suhtelise kiirusega, teine (Sancho) aga jõuab varem sama asteroidi juurde ja jääb selle lähedusse enne ja pärast lööki, et mõõta variatsiooni asteroidi orbitaalparameetrid, samuti objekti uurimiseks.
Asteroid 2004 MN on nüüd ametlikult nimetatud (99942) Apophis. Värsked tähelepanekud Doppleri radari abil, kasutades Arecibo raadioteleskoopi Puerto Ricos, on tulevaste kohtumiste ajal kokkupõrke tõenäosuse vähendanud väga madalale tasemele, ehkki need ei ole Maa mõju täielikult välistatud. Aastal 2029 on asteroidil lähim lähenemisviis, mida kunagi varem on nähtud selle suurusega objekti jaoks, mis tiirleb Maa poolt umbes 32 000 kilomeetri kaugusel. Selle trajektoor jääb geosünkroonsele orbiidile, mida kasutab enamus telekommunikatsiooni- ja ilmateate satelliite, ning objekt on nähtav palja silmaga. 2013. aastal on oodata täiendavaid radarimõõtmisi.
Algne allikas: ESA pressiteade
