Astronomija brez teleskopa - ublažitev vpliva

Pin
Send
Share
Send

Načrtovana misija reševanja Zemlje Don Quijote, ki jo je naročila Evropska vesoljska agencija, naj bi preizkusila potencial resnične misije "življenje ali smrt", ki bi odvrnila asteroid, ki bo povzročil množično izumrtje, pred trkom z Zemljo.

Trenutno v fazi „koncepta“ je misija za ublažitev vplivov asteroida v bližini Zemlje zasnovana po predlaganem letu leta 2002 AT4 ali 1989 ML, oba sta asteroidov blizu Zemlje, čeprav niti ne predstavljata očitne nevarnosti trčenja. Vendar pa so poznejše študije predlagale, da bi bili Amor 2003 SM84 ali celo 99942 Apophis morda bolj primerne tarče. Konec koncev 99942 Apophis v letu 2036 resnično predstavlja 1 (250.000) tveganje za vpliv Zemlje.

Ne glede na cilj, je predlagano dvojno izstrelitev dveh vesoljskih plovil - udarca, imenovanega Hidalgo (naslov je Cervantes dal originalnemu Don Kihotu) in Orbitara po imenu Sancho (ki je bil Donov zvest spremljevalec).

Medtem ko je vloga udarnika samoumevna, Orbiter igra ključno vlogo pri razlagi vpliva - ideja je, da zbira udarni zagon in podatke o spremembi poti, ki bi nato obveščali o prihodnjih misijah, v katerih je res lahko ogrožena usoda Zemlje. .

Obseg prenosa zaleta z Impactorja na asteroid je odvisen od mase udarca (nekaj več kot 500 kilogramov) in njegove hitrosti (približno 10 kilometrov na sekundo), pa tudi od sestave in gostote asteroida. Največja sprememba momenta bo dosežena, če udarec vrže izmet, ki doseže hitrost pobega. Če se namesto tega Impactor samo zakopa v asteroid, ne bo doseženo veliko, saj bo njegova masa bistveno manjša od katerega koli asteroida, ki povzroča množično izumrtje. Na primer predmet, ki je ustvaril krater Chicxulub in izbrisal dinozavre (da, v redu - razen ptic) se šteje, da je bil premera 10 kilometrov.

Pred udarcem bo Orbiter pred udarcem v pomoč pri prihodnjem ciljanju in zahtevanih izračunih hitrosti udarca podrobno analiziral celotno maso ciljnega asteroida ter njegovo gostoto in zrnatost blizu površine. Nato bo Orbiter po trku s svojo udarno kamero ocenil hitrost in porazdelitev izmetnega trka.

Vendar natančno merjenje stopnje upogiba, doseženega z udarcem, predstavlja velik izziv za misijo. Potrebovali bomo veliko boljše podatke o masi in hitrosti ciljnega asteroida, kot jih lahko ugotovimo z Zemlje. Torej bo Orbiter naredil vrsto letečih bajtov in nato šel v orbito okoli asteroida, da bi ocenil, na koliko asteroid vpliva bližina vesoljskega plovila.

Natančno določitev oddaljenosti Orbitera od asteroida bo dosegel njegov laserski višinomer, radioznanstveni eksperiment pa bo natančno določil položaj orbiterja (in s tem položaj asteroida) glede na Zemljo.

Potem ko je Orbiter postavljen kot referenčno točko, se oceni učinek trka udarca. Pomemben zmeden dejavnik pa je učinek Yarkovskyja - učinek sončnega segrevanja asteroida, ki povzroča oddajanje toplotnih fotonov in tako ustvari drobno količino potiska. Učinek Yarkovskyja naravno potisne orbito asteroida navzven, če ima prodiralni spin (v smeri svoje orbite) - ali navznoter, če ima retrogradni spin. Zato bo Orbiter potreboval tudi toplotni infrardeči spektrometer, da loči učinek Yarkovskyja od učinka udarca.

In seveda, glede na pomen Orbiterja kot referenčne točke je treba izmeriti tudi vpliv sončnega sevanja nanj. Dejansko bomo morali upoštevati tudi to, da se bo ta učinek spremenil, ko bodo odsevne površine bleščečega novega vesoljskega plovila izgubile sijaj. Visoko odsevne površine bodo skoraj takoj oddajale sevanje pri energijskih nivojih (tj. Velikem zagonu), kar je skoraj enakovredno sevalnemu sevanju. Vendar lahko površine z nizkim albedom sprostijo le manjše energijsko (tj. Manjši zagon) toplotnega sevanja - in to bodo izvajale počasneje.

Povedano drugače, zrcalna površina naredi veliko boljše sončno jadro kot črna površina.

Na kratko, misija za ublažitev vpliva Don Quijote bo zahtevala udarca s ciljno kamero - in orbiterja s kamero za opazovanje udarcev, laserski višinomer, radijski znanstveni eksperiment in toplotni infrardeči spektrometer - in ne pozabite meriti vpliv pritiska sončnega sevanja na vesoljsko plovilo zgodaj v misiji, ko je sijoče - in kasneje, ko ga ni.

Nadaljnje branje: Wolters et al. Merilne zahteve za predstavitveno misijo za ublažitev udarcev asteroidov na Zemljo.

Pin
Send
Share
Send