Računalniška animacija Don Quijoteja in njegovega asteroidnega cilja. Kreditna slika: ESA. Kliknite za povečavo.
ESA je na podlagi priporočil strokovnjakov za asteroid izbrala dva ciljna asteroida za svojo misijo za odvrnitev okoli Zemlje, Don Quijote.
Don Quijote je misija za odkrivanje asteroidov, ki jo trenutno preučuje ESA-in tim za napredne koncepte (ACT). V začetku tega leta je svetovalni odbor za misijo NEO (NEOMAP), ki ga sestavljajo znani strokovnjaki na tem področju, ESA predložil poročilo o izboru ciljev za prihodnje misije za zmanjšanje asteroida v Evropi, ki je opredelilo ustrezne kriterije za izbiro cilja in prevzem dveh predmeti, ki ustrezajo večini teh kriterijev. Asteroidi? začasni označbi sta ML AT4 in 1989 ML.
S tem vložkom in podporo strokovnjakov ESA's Concurrent Design Facility (CDF) je ekipa Advanced Concepts končala obsežno oceno primernih arhitektur misije, strategij zagona, možnosti pogonskih sistemov in eksperimentov.
Trenutni scenarij predvideva dve vesoljski ladji v ločenih medplanetarnih usmeritvah. Eno vesoljsko plovilo (Hidalgo) bo vplivalo na asteroid, drugo (Sancho) pa bo nekaj mesecev prej prišlo na ciljni asteroid, sestavilo in orbitovalo in ga opazovalo pred udarcem in po njem, da bi zaznalo kakršne koli spremembe v svoji orbiti.
Zdaj se bodo začele industrijske študije; Evropski strokovnjaki bodo morali predlagati alternativne rešitve za oblikovanje poceni misije predhodnika NEO. To bo prvi korak k razvoju sredstva za spopadanje z asteroidi? ena redkih naravnih nesreč, ki jo naša tehnologija lahko prepreči.
Skoraj gospodična?
Medtem ko so prejšnji božič oči sveta gledale na azijski cunami, je ena skupina znanstvenikov nestrpno opazovala še eno potencialno naravno katastrofo? grožnja asteroida.
19. decembra 2004 je bil znova opažen MN4, približno 400 m, izgubljen od odkritja šest mesecev prej in izračunana njegova orbita. Takoj je postalo jasno, da so možnosti, da bi med bližnjim srečanjem leta 2029 zadela Zemljo, nenavadno velike. Ko so minevali dnevi, se verjetnost ni zmanjšala in asteroid je postal znan po preseganju vseh prejšnjih zapisov na lestvici tveganja za Torino in Palermo - lestvice, ki merijo tveganje za udar asteroida, prav tako kot Richterova lestvica meri količino potresa.
Šele potem, ko so bili najdeni prejšnji opazovanja predmeta in izračunana natančnejša smer, je postalo jasno, da Zemlje ne bo vplivalo? vsaj ne leta 2029. Vpliv na poznejše datume, čeprav malo verjetno, ni bilo popolnoma izključeno. Izredno težko je povedati, kaj se bo zgodilo, če ne bomo izbrali boljšega načina za sledenje tem ali drugim nevladnim organizacijam in po potrebi sprejeli ukrepe za njihovo spopadanje.
Večina svetovnih strokovnjakov se strinja, da je ta sposobnost zdaj dosegljiva. Misija, kot je ESA? Don Quijote, bi lahko zagotovila sredstva za oceno grozečega NEO in sprejela konkretne korake za njegovo odvrnitev od Zemlje.
Toda vsaka dobra zmogljivost je potrebna vaje in da bi bili pripravljeni na takšno grožnjo, bi morali najprej preizkusiti našo strojno opremo na neškodljivem asteroidu. Don Quijote bi bil prva misija, ki bi izvedla takšen poskus. Veliko vprašanje je bilo: kateri asteroid in kakšen mora biti?
Iščete popolno tarčo
Populacija NEO vsebuje zmedeno raznolikost predmetov in odločitev, kateri fizični parametri so najpomembnejši za omilitve, ni nepomembna naloga. Toda strokovnjaki NEOMAP so se lotili izziva in februarja 2005 ESA posredovali svoja priporočila glede meril za izbor asteroidov za preizkus odklona ESA.
Ljudje bi se lahko vprašali, ali izvajanje testa odklona, kakršnega je načrtoval Don Quijote, predstavlja tveganje za naš planet. Kaj pa, če gredo stvari narobe? Bi lahko ustvarili težavo, namesto da bi se naučili, kako se temu izogniti?
Strokovnjaki po vsem svetu pravijo, da je odgovor ne. Celo zelo dramatičen vpliv težkega vesoljskega plovila na majhen asteroid bi privedel le do manjšega spreminjanja orbite objekta. Dejansko bi bila sprememba tako majhna, da bi morala misija Don Quijote zahtevati dve vesoljski ladji? ena za spremljanje vpliva druge. Drugo vesoljsko plovilo meri subtilno spreminjanje orbitalnih parametrov objekta, ki jih Zemlje ne bi opazili.
Ciljne predmete lahko izberete tudi tako, da se vsem možnim pomislekom v celoti izognemo, če pogledamo, kako se s časom spreminja razdalja med asteroidom in Zemljino orbito. Če ciljni asteroid ni "Crosser", kot je to pri NEO v? Amorju? razreda (ki imajo orbite, katerih razdalja perihelijev presega 1 AU), testiranje manevrskega odklona ne predstavlja nevarnosti za Zemljo.
Pomembni so tudi drugi vidiki, povezani z orbito ciljnega asteroida, zlasti sprememba orbitalne hitrosti, ki jo vesoljsko plovilo potrebuje za »dohitevanje«? s ciljnim asteroidom? tako imenovani? delta V ?. To bi moralo biti dovolj majhno, da bi zmanjšali potrebno količino pogonskega sredstva za vesoljska plovila in omogočili uporabo cenejših izstrelkov, vendar dovolj visoko, da bi lahko uporabljali isto vesoljsko plovilo s številnimi možnimi cilji.
Zahteve za merjenje navigacije in odklona postavljajo nekatere velike omejitve pri izbiri cilja. Oblika, gostota in velikost so vsi pomembni dejavniki, vendar so pogosto slabo znani. Vesoljsko plovilo, ki kroži nad asteroidom, mora vedeti o gravitacijskem polju predmeta, da bi lahko plulo. Vesoljsko plovilo? mora poznati položaj središča mase, da lahko opredeli točko, v katero želi.
Asteroidi so različnih vrst, toda glede sestave prevladujeta dve glavni vrsti. Naše še vedno rudimentarno znanje o številu asteroidov različnih tipov v populaciji skoraj zemeljskih asteroidov kaže na to, da je naslednji nevarni asteroid bolj verjetno, da gre za tip C? Kot za tip S. C-tipi imajo temne površine s karbonatnim spektralnim podpisom, medtem ko imajo S-svetlejše površine, katerih spektri se tesno ujemajo s silikati. Površinske lastnosti ciljnega asteroida - in zlasti odstotek svetlobe, ki jih odbija - so kritični dejavnik v zadnji fazi navigacije vesoljskih plovil z udarno glavo. Čim svetlejši je videti, tem lažje je ciljati. Vendar za vajo cilj ne bi smel biti preveč enostaven.
ESA je za cilje misije izbrala asteroida 2002 AT4 in (10302) 1989 ML, ker predstavljajo najboljši kompromis med vsemi (včasih nasprotujočimi si) izbirnimi merili. Odločitev o tem, katera od obeh bo postala končna destinacija vesoljskih plovil Sancho in Hidalgo, bo sprejeta leta 2007.
Don Quijote? viteški errant spet jaha
Faza internih študij o misiji Don Quijote je zdaj končana in čas je, da vesoljska industrija predlaga ustrezne oblikovalske rešitve. ESA je evropskim vesoljskim podjetjem odprla povabilo, naj predložijo predloge o možnih modelih. Izbor najbolj obetavnih bo potekal proti koncu leta. V začetku leta 2006 bi morali dve skupini začeti delati na svojih interpretacijah te tehnološke predstavitvene misije. Leto kasneje, ko bodo na voljo rezultati, bo ESA izbrala končno zasnovo, ki jo je treba izvesti, nato pa bo Don Quijote pripravljen sprejeti asteroid!
Dodatne opombe
Don Quijote je testna misija odklona NEO, ki v celoti temelji na običajnih tehnologijah vesoljskih plovil. Sestavljalo bi dve vesoljski ladji - eno od njih (Hidalgo), ki je vplivalo na asteroid z zelo veliko relativno hitrostjo, drugo (Sancho) pa bi prišlo prej pri istem asteroidu in ostalo v njegovi bližini pred in po udarcu, da bi lahko izmerilo spremembo na orbitalne parametre asteroida, kot tudi za preučevanje predmeta.
Asteroid 2004 MN je zdaj dobil uradno ime, (99942) Apophis. Nedavna opažanja z uporabo Dopplerjevega radarja z radijskim teleskopom Arecibo v Portoriku so zmanjšala verjetnost udarcev med prihodnjimi srečanji na zelo majhne ravni, čeprav niso popolnoma izključili vpliva Zemlje. Leta 2029 bo imel asteroid najbližji pristop, ki je bil kdajkoli zasnovan za predmet te velikosti, ki ga božala Zemlja na razdalji približno 32.000 kilometrov. Njegova usmeritev bo dobro v geosinhronski orbiti, ki jo uporablja večina telekomunikacijskih in vremenskih satelitov, predmet pa bo viden s prostim očesom. Nadaljnje radarske meritve pričakujemo v letu 2013.
Izvirni vir: ESA News Release
