Eiropas Kosmosa aģentūras pasūtītā Don Gijona mēģinājuma misija “Glābiet Zemei” ir plānota, lai pārbaudītu reālās dzīvības vai nāves misijas potenciālu, lai no sadursmes ar Zemi novirzītu masu izzušanu izraisošu asteroīdu.
Pašlaik “koncepcijas” stadijā Don Kijote pie Zemes esošo asteroīdu ietekmes mazināšanas misijas ir modelēts ierosinātajā lidojumā vai nu uz 2002. gada AT4, vai 1989. gada ML, abi ir Zemes tuvumā esoši asteroīdi, lai gan abi nenozīmē acīmredzamu sadursmes risku. Tomēr turpmākajos pētījumos ir ierosināts, ka Amor 2003 SM84 vai pat 99942 Apophis varētu būt piemērotāki mērķi. Galu galā, 99942 Apophis patiešām rada nelielu (1 no 250 000) risku Zemes ietekmei 2036. gadā.
Neatkarīgi no mērķa, tiek ierosināts divkāršs divu kosmosa kuģu palaišana - triecienspēks ar nosaukumu Hidalgo (titulu Cervantes piešķīra oriģinālajam Donam Kihotam) un orbiters ar nosaukumu Sancho (kurš bija Dona uzticīgais pavadonis).
Kaut arī Impactor loma ir pašsaprotama, Orbiteram ir galvenā loma ietekmes interpretācijā - ideja ir apkopot datus par triecienu un trajektorijas izmaiņām, kas pēc tam informētu par nākamajām misijām, kurās Zemes liktenis patiešām var būt apdraudēts. .
Impulsa pārnešanas pakāpe no Impactor uz asteroīdu ir atkarīga no Impactor masas (nedaudz vairāk par 500 kilogramiem) un tās ātruma (apmēram 10 kilometri sekundē), kā arī no asteroīda sastāva un blīvuma. Vislielākās impulsa izmaiņas tiks sasniegtas, ja trieciens izmetīs izstumšanu, kas panāk bēgšanas ātrumu. Ja tā vietā trieciena devējs vienkārši aprok sevi asteroīdā, netiks sasniegts tik daudz, jo tā masa būs ievērojami mazāka nekā jebkuram masu izmiršanas izraisošam asteroīdam. Piemēram, objekts, kas izveidoja Chicxulub krāteri un iznīcināja dinozaurus (jā, labi - izņemot putnus) domājams, ka tā diametrs ir bijis aptuveni 10 kilometri.
Tātad pirms trieciena, lai palīdzētu mērķauditorijas atlasei nākotnē un nepieciešamajiem trieciena ātruma aprēķiniem, Orbiters sīki izanalizēs mērķa asteroīda kopējo masu, kā arī tā tuvās virsmas blīvumu un granularitāti. Tad pēc trieciena Orbiters, izmantojot savu trieciena kameru, novērtēs sadursmes izgrūšanas ātrumu un izplatību.
Tomēr precīzs trieciena sasniegtā novirzes līmeņa mērīšana ir būtisks izaicinājums misijai. Mums būs nepieciešami daudz labāki dati par mērķa asteroīda masu un ātrumu, nekā mēs varam noteikt no Zemes. Tātad, Orbiters veiks virkni lidojumu, un pēc tam dosies orbītā ap asteroīdu, lai novērtētu, cik lielu asteroīdu ietekmē kosmosa kuģa tuvums.
Orbitera attālumu no asteroīda precīzi noteiks tā lāzera altimetrs, savukārt radiotehnikas eksperiments precīzi noteiks Orbitera stāvokli (un līdz ar to arī asteroīda stāvokli) attiecībā pret Zemi.
Pēc tam nosakot Orbiteru kā atskaites punktu, tiks novērtēta triecienelementa sadursmes ietekme. Tomēr ievērojams jaucošs faktors ir Jarkovska efekts - asteroīda saules sildīšanas efekts, kas ierosina termisko fotonu izstarošanu un tādējādi rada nelielu vilces spēku. Jarkovskas efekts asteroīda orbītu dabiski izspiež uz āru, ja tai ir programmas griešanās (tās orbītas virzienā) - vai uz iekšu, ja tai ir retrogrāda griešanās. Tāpēc Orbiteram būs nepieciešams arī termiskais infrasarkanais spektrometrs, lai atdalītu Jarkovskas efektu no trieciena ietekmes.
Un, protams, ņemot vērā Orbitera kā atskaites punkta nozīmi, ir jāmēra arī saules starojuma ietekme uz to. Patiešām, mums būs arī jāņem vērā, ka šis efekts mainīsies, jo jaunā spīdīgā kosmosa kuģa ļoti atstarojošās virsmas zaudē spīdumu. Ar ļoti atstarojošām virsmām gandrīz nekavējoties izstaros starojumu enerģijas līmenī (t.i., ar lielu impulsu), kas ir gandrīz līdzvērtīgs krītošajam starojumam. Tomēr zemas albedo virsmas var izdalīt tikai zemāku enerģijas (t.i., zemāku impulsu) termisko starojumu - un tas notiks lēnāk.
Citiem vārdiem sakot, spoguļa virsma padara daudz labāku saules buru nekā melna.
Īsumā, Don Quijote trieciena mazināšanas misijai būs nepieciešams triecienelements ar mērķa kameru - un orbiters ar trieciena novērošanas kameru, lāzera altimetrs, radio zinātnes eksperiments un termiskais infrasarkanais spektrometrs - un jums vajadzētu atcerēties izmērīt saules starojuma spiediena ietekme uz kosmosa kuģi misijas sākumā, kad tas ir spīdīgs - un vēlāk, kad tā nav.
Papildu informācija: Wolters et al. Mērījumu prasības Zemes tuvumā esoša asteroīda trieciena mazināšanas demonstrācijas misijai.
