Dataanimasjon av Don Quijote og dets asteroidemål. Bildekreditt: ESA. Klikk for å forstørre.
Basert på anbefalingene fra asteroideeksperter, har ESA valgt to målstersteroider for sitt Near-Earth Object-avbøyningsoppdrag, Don Quijote.
Don Quijote er et asteroide-avbøyende oppdrag som for tiden studeres av ESAs Advanced Concepts Team (ACT). Tidligere i år leverte NEOAPs rådgivningspanel (NEOMAP), bestående av kjente eksperter på området, ESA en målutvalgsrapport for Europas fremtidige asteroide-avbøtende oppdrag, og identifiserer de relevante kriteriene for å velge et mål og plukke opp to objekter som tilfredsstiller de fleste av disse kriteriene. Asteroidene? midlertidige betegnelser er 2002 AT4 og 1989 ML.
Med dette innspillet og støtten fra ESAs eksperter for samtidighet (CDF), har Advanced Concepts Team nå fullført en omfattende vurdering av passende oppdragsarkitekturer, lanseringsstrategier, alternativer for fremdriftssystemer og eksperimenter.
Det nåværende scenariet ser for seg to romskip i separate interplanetære baner. Det ene romfartøyet (Hidalgo) vil påvirke en asteroide, det andre (Sancho) vil ankomme tidligere målstersteroiden, møte og bane rundt asteroiden i flere måneder, og observere den før og etter påvirkningen for å oppdage endringer i bane.
Industrielle studier er nå i ferd med å starte; Det vil være på europeiske eksperter å foreslå alternative løsninger for utformingen av det lavpris NEO forløperoppdraget. Dette vil være det første trinnet mot utvikling av et middel for å takle asteroide påvirkninger? en av få naturkatastrofer som vår teknologi kan forhindre.
En nesten glipp?
Mens verdens øyne var på den asiatiske tsunamien forrige jul, så en gruppe forskere urolig på en annen potensiell naturkatastrofe? trusselen om en asteroidpåvirkning.
19. desember 2004 ble MN4, en asteroid på rundt 400 m, tapt siden oppdagelsen seks måneder tidligere, observert igjen og bane ble beregnet. Det ble umiddelbart klart at sjansene for at den kunne treffe jorden under et nært møte i 2029 var uvanlig høye. Etter hvert som dagene gikk sank ikke sannsynligheten, og asteroiden ble beryktet for å overgå alle tidligere poster i Torino og Palermo-risikoskalaen - skalaer som måler risikoen for en asteroidpåvirkning akkurat som Richter-skalaen kvantifiserer størrelsen på et jordskjelv.
Først etter at tidligere observasjoner av objektet ble funnet og en mer nøyaktig bane ble beregnet, ble det klart at det ikke ville påvirke jorden? i hvert fall ikke i 2029. Konsekvenser på senere datoer, selv om det er usannsynlige, er ikke helt utelukket. Det er ekstremt vanskelig å si hva som vil skje med mindre vi finner en bedre måte å spore denne eller andre NEO-er, og om nødvendig ta skritt for å takle dem.
De fleste verdenseksperter er enige om at denne muligheten nå er innen rekkevidde. Et oppdrag som ESAs Don Quijote kan gi et middel til å vurdere en truende NEO og ta konkrete grep for å avlede den bort fra jorden.
Men hver gode forestilling trenger øving, og for å være klar for en slik trussel, bør vi prøve maskinvaren vår på en ufarlig asteroide først. Don Quijote ville være det første oppdraget som gjorde et slikt forsøk. Det store spørsmålet var: hvilken asteroide og hvordan skal den være?
Ser du etter det perfekte målet
NEO-befolkningen inneholder en forvirrende rekke objekter, og å bestemme hvilke fysiske parametere som er mest relevante for avbøtende hensyn er ingen triviell oppgave. Men NEOMAP-ekspertene tok utfordringen, og i februar 2005 ga ESA sine anbefalinger om asteroideutvelgelseskriteriene for ESAs repetisjonsavbøyning.
Folk lurer kanskje på om det å utføre en avbøyningstest, som den som er planlagt for Don Quijote, representerer noen risiko for planeten vår. Hva om ting går galt? Kunne vi skape et problem, i stedet for å lære å unngå et?
Eksperter over hele verden sier at svaret er nei. Til og med en veldig dramatisk innvirkning av et tungt romfartøy på en liten asteroide ville bare resultere i en mindre endring av gjenstandens bane. Faktisk ville endringen være så liten at Don Quijote-oppdraget krever to romskip? den ene for å overvåke virkningen av den andre. Det andre romfartøyet måler den subtile variasjonen av objektets omløpsparametere som ikke ville bli lagt merke til fra Jorden.
Målobjekter kan også velges slik at alle mulige bekymringer unngås helt ved å se på hvordan avstanden mellom asteroiden og jordens bane endres med tiden. Hvis mål-asteroiden ikke er en "Earth crosser", som tilfellet er med NEO-er i "Amor" klasse (som har baner med periheljonsavstand godt over 1 AU), og å teste en avbøyningsmanøver representerer ingen fare for jorden.
Andre betraktninger relatert til bane for mål-asteroiden er også viktige, spesielt endringen av banehastigheten som romfartøyet krever for å "fange opp"? med mål-asteroiden? det såkalte? delta V?. Dette skal være tilstrekkelig lite til å minimere den nødvendige mengden romfartdrivmiddel og muliggjøre bruk av billigere utskyttere, men høy nok til at det kan brukes det samme romfartøyet med et antall mulige mål.
Krav til måling av navigasjon og avbøyning setter noen tunge begrensninger for målvalget. Form, tetthet og størrelse er alle viktige faktorer, men er ofte lite kjent. Et romskip som kretser rundt en asteroid trenger å vite om gjenstandens tyngdekraftfelt for å navigere. "Impor-romfartøyet" må kjenne til massesenterets posisjon for å definere poenget det sikter til.
Asteroider kommer i alle slags smaker, men for sammensetningen er det to hovedtyper som dominerer. Vår fremdeles rudimentære kunnskap om forekomsten av asteroider av forskjellige typer i asteroidpopulasjonen nær jorden indikerer at den neste farlige asteroiden mer sannsynlig er en "C-type", enn en "S-type". C-typer har mørke overflater med en karbonholdig spektralsignatur, mens S-typer har lysere overflater, og deres spektre stemmer godt overens med silikatene. Overflateegenskapene til mål-asteroiden - og spesielt lysprosenten som den reflekterer - er en kritisk faktor i sluttfasen av påvirkerens romfartsnavigasjon. Jo lysere det ser ut, jo lettere er det å sikte mot. Imidlertid bør målet for en øvelse ikke være så lett.
ESA har valgt asteroider 2002 AT4 og (10302) 1989 ML som oppdragsmål fordi de representerer beste kompromiss blant alle (noen ganger motstridende) utvalgskriterier. En beslutning om hvilken av de to som skal bli den endelige destinasjonen for både Sancho og Hidalgo romfartøy, vil bli tatt i 2007.
Don Quijote? ridderens feil rir igjen
Fasen med interne studier om Don Quijote-oppdraget er nå over, og det er på tide at romindustrien foreslår egnede designløsninger. ESA har gitt en åpen invitasjon til europeiske romfartselskaper om å sende inn forslag om mulig design. Utvalget av de mest lovende vil skje mot slutten av året. I begynnelsen av 2006 skulle to team begynne å jobbe med tolkningene av dette teknologidemonstrasjonsoppdraget. Et år senere, når resultatene er tilgjengelige, vil ESA velge den endelige utformingen som skal implementeres, og da vil Don Quijote være klar til å ta på seg en asteroide!
Ytterligere merknader
Don Quijote er et NEO-avbøyningstestoppdrag basert på konvensjonelle romfartsteknologier. Det vil omfatte to romskip - ett av dem (Hidalgo) som påvirker en asteroide med en meget høy relativ hastighet, mens et andre (Sancho) ville ankomme tidligere på samme asteroide og forbli i sin nærhet før og etter anslaget for å måle variasjonen på asteroidenes orbitale parametere, samt å studere objektet.
Asteroid 2004 MN har nå fått en offisiell betegnelse, (99942) Apophis. Nyere observasjoner ved bruk av Doppler-radar ved bruk av Arecibo-radioteleskop i Puerto Rico har redusert påvirkningssannsynligheten under fremtidige møter til veldig små nivåer, selv om de ikke helt har utelukket en jordpåvirkning. I 2029 vil asteroiden ha den nærmeste tilnærmingen noensinne vært vitne til et objekt av denne størrelsen, svingende av jorden i en avstand på rundt 32.000 kilometer. Banen vil ligge godt innenfor den geosynkrone bane som brukes av de fleste telekommunikasjons- og værsatellitter, og objektet vil være synlig for det blotte øye. Ytterligere radarmålinger forventes i 2013.
Originalkilde: ESA News Release
