Maa päästmise proovimissioon Don Quijote, mille tellijaks on Euroopa Kosmoseagentuur, on kavas testida reaalse elu või surma missiooni potentsiaali massihukkumist põhjustava asteroidi eemaldamiseks kokkupõrkekursilt Maaga.
Praegu kontseptsiooni staadiumis on Don Quijote Maa lähedal asteroidide mõju leevendamise missioon - modelleeritud kavandatud lennuks 2002. aasta AT4 või 1989. aasta ML-i, mõlemad on Maa-lähedased asteroidid, ehkki kumbki ei kujuta endast ilmset kokkupõrkeohtu. Hilisemad uuringud on siiski pakkunud, et Amor 2003 SM84 või isegi 99942 Apophis võivad olla sobivamad sihtmärgid. Lõppude lõpuks kannab 99942 Apophis marginaalset riski (üks 250 000-st) Maa mõju 2036. aastal.
Ükskõik, mis eesmärki tahetakse, pakutakse välja kahe kosmoselaeva kahekordne käivitamine - löökkatseke nimega Hidalgo (pealkiri Cervantes andis algsele Don Quijotele) ja Orbiter nimega Sancho (kes oli Doni truu kaaslane).
Kuigi Mõjutaja roll on iseenesestmõistetav, mängib Orbiiter mõju tõlgendamisel võtmerolli - idee on koguda löögikiirust ja trajektoori muutuste andmeid, mis annaksid teavet tulevaste missioonide kohta, kus Maa saatus võib tõesti olla kaalul. .
Hüppe ülekandumine Impactorist asteroidile sõltub Impactori massist (veidi üle 500 kilogrammi) ja selle kiirusest (umbes 10 kilomeetrit sekundis), samuti asteroidi koostisest ja tihedusest. Suurim impulssimuutus saavutatakse siis, kui löök viskab välja väljalaskekiiruse, mis saavutab põgenemiskiiruse. Kui selle asemel matmispaik end lihtsalt asteroidi sisse matab, ei saavutata seda palju, kuna selle mass on oluliselt väiksem kui mis tahes massi väljasuremist indutseerival asteroidil. Näiteks objekt, mis lõi Chicxulubi kraatri ja pühkis dinosaurused välja (jah, kõik korras - välja arvatud linnud) arvatakse olevat olnud umbes 10 kilomeetri läbimõõduga.
Nii et enne lööki, et abistada edaspidist sihtimist ja vajalikke löögikiiruse arvutusi, teeb Orbiter üksikasjaliku analüüsi asteroidi sihtmassi üldmassi ning selle pinna lähedal asuva tiheduse ja detailsuse kohta. Seejärel hindab Orbiter pärast kokkupõrget oma kokkupõrkevälja kiiruse ja leviku oma löögikaamera kaudu.
Mõju saavutatud läbipainde astme täpne mõõtmine on aga missioonile oluline väljakutse. Asteroidi sihtmassi ja kiiruse kohta on meil vaja palju paremaid andmeid, kui suudame Maalt saada. Niisiis teeb Orbiter rea lennates ja astub seejärel asteroidi ümber orbiidile, et hinnata, kui palju kosmoselaeva lähedus mõjutab asteroidi.
Orbiidri kaugus asteroidist saab täpse täpsuse selle laseri kõrgusmõõturiga, samal ajal kui raadioteaduslik eksperiment määrab täpselt Orbiidri asukoha (ja seega ka asteroidi asukoha) Maa suhtes.
Kui Orbiter on seejärel referentspunktiks määranud, hinnatakse löökkatsekeha kokkupõrke mõju. Oluliseks segavaks teguriks on aga Yarkovsky efekt - asteroidi päikeseenergia kuumutamise mõju, mis indutseerib termiliste footonite emissiooni ja tekitab seega väikest kogust tõukejõudu. Yarkovsky efekt lükkab asteroidi orbiidi loomulikult väljapoole, kui sellel on programmi pöörlemissagedus (tema orbiidi suunas) - või sissepoole, kui sellel on tagurpidi spinn. Seetõttu vajab Orbiter ka termoinfrapunaspektromeetrit, et eraldada Yarkovsky efekt löögi mõjust.
Ja muidugi, arvestades Orbiidri tähtsust võrdluspunktina, tuleb mõõta ka päikesekiirguse mõju sellele. Tõepoolest, peame arvestama ka sellega, et see efekt muutub, kui uue läikiva kosmoseaparaadi hästi peegeldavad pinnad kaotavad oma sära. Väga peegeldavad pinnad kiirgavad peaaegu kohe energiatasemel (st suure hooga), mis on peaaegu sama suur kui langev kiirgus. Kuid madalad albeedopinnad võivad vabastada ainult väiksema energia (s.o madalama impulsi) soojuskiirgust - ja seda teha aeglasemalt.
Teisisõnu, peegelpind muudab palju parema päikesepurje kui must pind.
Lühidalt on vaja, et Don Quijote'i mõju leevendamise missiooniks oleks sihtkaameraga löökkatsekeha - ja orbiidrit koos löögivaatluskaameraga, laseri kõrgusemõõtjat, raadioteaduslikku eksperimenti ja termilist infrapunaspektromeetrit - ning peaksite meeles pidama, et mõõta päikesekiirguse rõhu mõju kosmoseaparaadile missiooni alguses, kui see on läikiv - ja hiljem, kui see pole nii.
Lisalugemist: Wolters jt Maa lähiümbruse asteroidi mõju leevendamise demonstreerimismissiooni mõõtmisnõuded.
