Dona Kijote un tā asteroīdu mērķa datora animācija. Attēla kredīts: ESA. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Balstoties uz asteroīdu ekspertu ieteikumiem, ESA savai Zemes objekta novirzīšanas misijai Don Quijote ir izvēlējusies divus mērķa asteroīdus.
Dons Kvijots ir asteroīdu novirzīšanas misija, kuru pašlaik pēta ESA uzlaboto koncepciju komanda (ACT). Šā gada sākumā NEO misijas konsultatīvā grupa (NEOMAP), kas sastāv no plaši pazīstamiem nozares ekspertiem, iesniedza EKA mērķa atlases ziņojumu par nākamajām Eiropas asteroīdu mazināšanas misijām, nosakot atbilstošos mērķa izvēles kritērijus un izvēloties divus objekti, kas atbilst lielākajai daļai šo kritēriju. Asteroīdi? pagaidu apzīmējumi ir 2002. gada AT4 un 1989. gada ML.
Ar šo ieguldījumu un ESA vienlaicīgās projektēšanas struktūras (CDF) ekspertu atbalstu uzlaboto koncepciju komanda tagad ir pabeigusi plašu piemērotu misiju arhitektūru, palaišanas stratēģiju, vilces sistēmas iespēju un eksperimentu novērtējumu.
Pašreizējais scenārijs paredz divus kosmosa kuģus atsevišķās starpplanētu trajektorijās. Viens kosmosa kuģis (Hidalgo) ietekmēs asteroīdu, otrs (Sančo) agrāk ieradīsies mērķa asteroīdā, satiksies un vairākus mēnešus oridēs to, novērojot to pirms un pēc trieciena, lai atklātu jebkādas izmaiņas tā orbītā.
Tagad sāksies rūpniecības studijas; Eiropas ekspertiem būs jāpiedāvā alternatīvi risinājumi lētu NEO prekursoru misijas plānošanai. Tas būs pirmais solis, lai izstrādātu līdzekļus asteroīdu ietekmes novēršanai? viena no nedaudzajām dabas katastrofām, ko mūsu tehnoloģija var novērst.
Gandrīz garām?
Kamēr pasaules acis bija vērstas uz Āzijas cunami pagājušajos Ziemassvētkos, viena zinātnieku grupa nemierīgi vēroja citu iespējamo dabas katastrofu? asteroīda ietekmes draudi.
2004. gada 19. decembrī atkal tika novērots MN4, aptuveni 400 m garš asteroīds, kas tika zaudēts kopš tā atklāšanas sešus mēnešus iepriekš, un tika aprēķināta tā orbīta. Nekavējoties kļuva skaidrs, ka izredzes, ka tā varētu sasniegt Zemi ciešas sastapšanās laikā 2029. gadā, bija neparasti lielas. Tā kā dienas pagāja, varbūtība nemazinājās un asteroīds kļuva bēdīgi slavens, pārspējot visus iepriekšējos rekordus Torino un Palermo trieciena riska skalās - skalas, kas mēra asteroīdu trieciena risku tāpat kā Rihtera skala kvantitatīvi nosaka zemestrīces lielumu.
Tikai pēc tam, kad tika atrasti iepriekšējie objekta novērojumi un aprēķināta precīzāka trajektorija, kļuva skaidrs, ka tas neietekmēs Zemi? Vismaz ne 2029. gadā. Ietekme uz vēlākiem datumiem, lai arī maz ticama, nav pilnībā izslēgta. Ir ārkārtīgi grūti pateikt, kas notiks, ja vien mēs neizdomāsim labāku veidu, kā izsekot šo vai citus NEO un, ja nepieciešams, veiksim pasākumus to novēršanai.
Lielākā daļa pasaules ekspertu ir vienisprātis, ka šī spēja tagad ir mūsu rīcībā. Tāda misija kā ESA Don Quijote varētu būt līdzeklis, lai novērtētu draudošo NEO un veiktu konkrētus pasākumus, lai to novirzītu prom no Zemes.
Bet katru labu priekšnesumu ir nepieciešams atkārtot, un, lai būtu gatavs šādiem draudiem, mums vispirms jātestē sava aparatūra nekaitīgā asteroīdā. Dons Kijote būtu pirmā misija, kas veiktu šādu mēģinājumu. Lielais jautājums bija: kurš asteroīds un kādam tam vajadzētu būt?
Meklējat perfektu mērķi
NEO populācijā ir mulsinošs dažādu objektu klāsts, un izlemt, kuri fizikālie parametri ir visatbilstošākie mazināšanas apsvērumiem, nav mazsvarīgs uzdevums. Bet NEOMAP eksperti pieņēma izaicinājumu un 2005. gada februārī iesniedza EKA savus ieteikumus par asteroīdu izvēles kritērijiem EKA novirzes mēģinājumam.
Cilvēkiem varētu rasties jautājums, vai tāda novirzes testa veikšana, kāds paredzēts Don Kijotei, rada mūsu planētas risku. Ko darīt, ja lietas noiet greizi? Vai mēs varētu radīt problēmu, nevis iemācīties no tās izvairīties?
Eksperti visā pasaulē saka, ka atbilde ir nē. Pat smagas kosmosa kuģa ļoti dramatiska ietekme uz mazu asteroīdu radītu tikai niecīgu objekta orbītas modifikāciju. Faktiski izmaiņas būtu tik mazas, ka Don Quijote misijai nepieciešami divi kosmosa kuģi? viens, lai uzraudzītu otra ietekmi. Otrais kosmosa kuģis mēra objekta orbitālo parametru smalkās variācijas, kas nebūtu pamanāmas no Zemes.
Mērķa objektus var arī izvēlēties, lai pilnībā izvairītos no visām iespējamām bažām, izpētot, kā laika gaitā mainās attālums starp asteroīda un Zemes orbītām. Ja mērķa asteroīds nav “Zemes šķērsotājs”, kā tas ir gadījumā ar NEO “Amor”? klasei (kuru orbītas ir ar periēlija attālumu, kas krietni pārsniedz 1 AU), novirzes manevra pārbaude nerada risku Zemei.
Svarīgi ir arī citi apsvērumi, kas saistīti ar mērķa asteroīda orbītu, it īpaši orbītas ātruma maiņa, kas nepieciešama kosmosa kuģim, lai “panāktu”. ar mērķa asteroīdu? tā sauktā? delta V ?. Tam vajadzētu būt pietiekami mazam, lai samazinātu vajadzīgo kosmosa kuģa propelenta daudzumu un ļautu izmantot lētākus nesējraķeti, bet pietiekami lielam, lai to pašu kosmosa kuģi varētu izmantot ar vairākiem iespējamiem mērķiem.
Navigācijas un novirzes mērījumu prasības nosaka dažus smagus ierobežojumus mērķa izvēlei. Forma, blīvums un izmērs ir visi svarīgi faktori, taču tie bieži ir vāji zināmi. Kosmosa kuģim, kas riņķo ap asteroīdu, navigācijai jāzina par objekta gravitācijas lauku. Triecienelementa kosmosa kuģis jāzina masas centra atrašanās vieta, lai definētu punktu, uz kuru tā tiecas.
Asteroīdiem ir visdažādākās garšas, taču, runājot par sastāvu, dominē divi galvenie veidi. Mūsu joprojām rudimentārās zināšanas par dažāda veida asteroīdu pārpilnību Zemes asteroīdu populācijā norāda, ka nākamais bīstamais asteroīds, visticamāk, ir? C tipa?, Nevis 'S-veida'. C tipiem ir tumšas virsmas ar oglekļa spektrālo parakstu, savukārt S tipiem ir gaišākas virsmas, to spektri precīzi sakrīt ar silikātu spektru. Mērķa asteroīda virsmas īpašības un jo īpaši gaismas procentos, ko tas atspoguļo, ir kritisks faktors triecienelementa kosmosa kuģa navigācijas pēdējā posmā. Jo spilgtāks tas izskatās, jo vieglāk uz to tiekties. Tomēr mēģinājumam mērķim nevajadzētu būt pārāk vieglam.
ESA kā misijas mērķus ir izvēlējusies asteroīdus 2002 AT4 un (10302) 1989 ML, jo tie ir labākais kompromiss starp visiem (dažreiz pretrunīgajiem) atlases kritērijiem. 2007. gadā tiks pieņemts lēmums par to, kurš no diviem kļūs par gan Sancho, gan Hidalgo kosmosa kuģa galapunktu.
Dons Kijote? bruņinieks errants atkal brauc
Don Quijote misijas iekšējo pētījumu posms tagad ir beidzies, un kosmosa nozarei ir laiks ieteikt piemērotus dizaina risinājumus. EKA ir atklāti uzaicinājusi Eiropas kosmosa uzņēmumus iesniegt priekšlikumus par iespējamiem projektiem. Visdaudzsološāko atlase notiks gada beigās. 2006. gada sākumā divām komandām jāsāk strādāt pie šīs tehnoloģijas demonstrācijas misijas interpretācijas. Gadu vēlāk, kad būs pieejami rezultāti, ESA izvēlēsies galīgo projektu, kas tiks ieviests, un tad Dons Kihote būs gatavs uzņemties asteroīdu!
papildu piezīmes
Don Quijote ir NEO novirzes pārbaudes misija, kas pilnībā balstīta uz parasto kosmosa kuģu tehnoloģijām. Tas sastāvētu no diviem kosmosa kuģiem - viens no tiem (Hidalgo), triecoties asteroīdam ar ļoti lielu relatīvo ātrumu, bet otrs (Sancho) agrāk nonāktu tajā pašā asteroīdā un paliktu tā tuvumā pirms un pēc trieciena, lai izmērītu variācijas uz asteroīda orbītas parametrus, kā arī objekta izpētei.
Asteroīds 2004 MN tagad ir oficiāli apzīmēts (99942) Apophis. Jaunākie novērojumi, izmantojot Doplera radaru, izmantojot Arecibo radioteleskopu Puertoriko, ir samazinājuši trieciena varbūtību turpmākajās tikšanās reizēs līdz ļoti maziem līmeņiem, lai gan tie nav pilnībā izslēguši Zemes ietekmi. 2029. gadā asteroīdam būs tuvākā pieeja, kāda jebkad pieredzēta šāda lieluma objektam, pa Zemei šūpojoties aptuveni 32 000 kilometru attālumā. Tā trajektorija atradīsies ģeosinhronajā orbītā, ko izmanto vairums telekomunikāciju un laika pavadoņu, un objekts būs redzams ar neapbruņotu aci. Turpmākie radara mērījumi ir gaidāmi 2013. gadā.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
