Počítačová animácia Don Quijote a jeho asteroidového cieľa. Obrazový kredit: ESA. Klikni na zväčšenie.
Na základe odporúčaní odborníkov na asteroidy vybrala ESA dva cieľové asteroidy pre svoju misiu na vychyľovanie blízkych objektov, Don Quijote.
Don Quijote je misia na vychyľovanie asteroidov, ktorú v súčasnosti študuje tím ESA pre pokročilé koncepcie (ACT). Začiatkom tohto roka poradný panel misií NEO (NEOMAP), zložený zo známych odborníkov v tejto oblasti, doručil ESA správu o výbere cieľa pre budúce misie na zmiernenie asteroidov v Európe, určil príslušné kritériá pre výber cieľa a vyzdvihol dve objekty, ktoré spĺňajú väčšinu týchto kritérií. Asteroidy? dočasné označenia sú 2002 AT4 a 1989 ML.
S týmto vstupom a podporou expertov ESA na nástroje súbežného navrhovania (CDF) dokončil tím pre pokročilé koncepcie rozsiahle hodnotenie vhodných architektúr misií, stratégií spustenia, možností pohonných systémov a experimentov.
Súčasný scenár predpokladá dve kozmické lode v samostatných medziplanetárnych trajektóriách. Jedna kozmická loď (Hidalgo) bude mať dopad na asteroid, druhá (Sancho) dorazí skôr k cieľovému asteroidu, stretne sa a obíde asteroid niekoľko mesiacov, pozorujúc ho pred a po náraze, aby zistili akékoľvek zmeny na svojej obežnej dráhe.
Priemyselné štúdie sa teraz začínajú; bude na európskych expertoch, aby navrhli alternatívne riešenia pre návrh nízkonákladovej misie NEO prekurzorov. Bude to prvý krok k vývoju prostriedku na riešenie dopadov asteroidov? jedna z mála prírodných katastrof, ktorej môže naša technológia zabrániť.
Skoro chýbaš?
Zatiaľ čo minulé Vianoce boli oči sveta na ázijských vlnách tsunami, jedna skupina vedcov znepokojene sledovala ďalšiu potenciálnu prírodnú katastrofu? hrozba dopadu asteroidu.
19. decembra 2004 bola znovu pozorovaná MN4, asi 400 m stratený asteroid, ktorý sa stratil od objavu pred šiestimi mesiacmi, a vypočítala sa jej obežná dráha. Okamžite sa ukázalo, že šance, že by mohla zasiahnuť Zem pri blízkom stretnutí v roku 2029, boli nezvyčajne vysoké. S pribúdajúcimi dňami sa pravdepodobnosť neznížila a asteroid sa stal známym tým, že prekonal všetky predchádzajúce záznamy v stupnici rizika dopadu na Torino a Palermo - stupnice, ktoré merajú riziko dopadu asteroidu rovnako ako Richterova stupnica kvantifikuje veľkosť zemetrasenia.
Až po nájdení skorších pozorovaní objektu a vypočítaní presnejšej trajektórie sa ukázalo, že to nebude mať dopad na Zem? prinajmenšom nie v roku 2029. Dopady na neskoršie dátumy, hoci nepravdepodobné, neboli úplne vylúčené. Je mimoriadne ťažké povedať, čo sa stane, pokiaľ neprídeme s lepším spôsobom sledovania tohto alebo iných NEO a ak to nebude potrebné, podnikneme kroky na ich riešenie.
Väčšina svetových odborníkov súhlasí s tým, že táto schopnosť je teraz na dosah. Misia ako ESA Don Quijote by mohla poskytnúť prostriedky na posúdenie hroziaceho NEO a podniknúť konkrétne kroky na jeho odvrátenie od Zeme.
Ale každý dobrý výkon si vyžaduje nácvik a aby sme boli na takúto hrozbu pripravení, mali by sme najprv vyskúšať náš hardvér na neškodnom asteroide. Don Quijote by bol prvou misiou, ktorá urobí taký pokus. Veľkou otázkou bolo: ktorý asteroid a aké by to malo byť?
Hľadáte dokonalý cieľ
Populácia NEO obsahuje mätúcu škálu objektov a rozhodnutie, ktoré fyzikálne parametre sú z hľadiska zmiernenia najdôležitejšie, nie je triviálne. Experti NEOMAP však túto výzvu prevzali a vo februári 2005 poskytli ESA svoje odporúčania týkajúce sa kritérií výberu asteroidov pre skúšku vychýlenia ESA.
Ľudia by sa mohli čudovať, či vykonanie vychyľovacieho testu, ako je plánovaný test pre Don Quijote, predstavuje pre našu planétu nejaké riziko. Čo keď sa niečo pokazí? Mohli by sme skôr vytvoriť problém, než sa naučiť, ako sa mu vyhnúť?
Odborníci z celého sveta tvrdia, že odpoveď znie nie. Dokonca aj veľmi dramatický dopad ťažkej kozmickej lode na malý asteroid by mal za následok iba nepatrnú zmenu obežnej dráhy objektu. V skutočnosti by zmena bola taká malá, že misia Don Quijote vyžaduje dve kozmické lode? jeden monitoruje dopad druhého. Druhá kozmická loď meria jemnú variáciu orbitálnych parametrov objektu, ktorá by nebola zrejmá zo Zeme.
Cieľové objekty môžu byť tiež vybrané tak, aby sa predišlo všetkým možným obavám tým, že sa pozrieme na to, ako sa vzdialenosť medzi asteroidmi a zemskými dráhami mení s časom. Ak cieľový asteroid nie je „krížnikom Zeme“, ako je to v prípade NEO v „Amore“ triedy (ktoré majú obežné dráhy s perihelionovou vzdialenosťou značne presahujúcou 1 AU), testovanie vychýlenia nepredstavuje pre Zem žiadne riziko.
Dôležité sú aj ďalšie hľadiská týkajúce sa obežnej dráhy cieľového asteroidu, najmä zmena orbitálnej rýchlosti, ktorú kozmická loď potrebuje na „dobehnutie“? s cieľovým asteroidom? takzvaná „delta V“. Malo by to byť dostatočne malé na to, aby sa minimalizovalo požadované množstvo paliva pre vesmírnu loď a aby sa umožnilo použitie lacnejších nosných rakiet, ale dostatočne vysoká na to, aby sa tá istá kozmická loď mohla používať s celým radom možných cieľov.
Požiadavky na meranie navigácie a vychyľovania určujú určité obmedzenia pri výbere cieľa. Tvar, hustota a veľkosť sú všetky dôležité faktory, ale sú často zle známe. Kozmická loď obiehajúca okolo asteroidu musí vedieť o gravitačnom poli objektu, aby sa mohla navigovať. „Nárazová kozmická loď“ musí poznať polohu ťažiska, aby mohol definovať bod, pre ktorý je určený.
Asteroidy sa vyskytujú vo všetkých druhoch chuti, ale pokiaľ ide o zloženie, dominujú dva hlavné typy. Naše stále základné vedomosti o množstve asteroidov rôznych typov v populácii asteroidov v blízkej Zemi naznačujú, že ďalší nebezpečný asteroid bude s väčšou pravdepodobnosťou typu „C“ ako typu „S“. Typy C majú tmavé povrchy s uhlíkovým spektrálnym podpisom, zatiaľ čo typy S majú jasnejšie povrchy a ich spektrá sa podobajú kremičitanom. Povrchové vlastnosti cieľového asteroidu - a najmä percento svetla, ktoré odráža - sú kritickým faktorom v konečnej fáze navigácie makety kozmickej lode. Čím jasnejšie to vyzerá, tým ľahšie je namieriť. Na skúšku by však cieľ nemal byť príliš jednoduchý.
ESA vybrala asteroidy 2002 AT4 a (10302) 1989 ML ako ciele misie, pretože predstavujú najlepší kompromis medzi všetkými (niekedy protichodnými) výberovými kritériami. V roku 2007 sa rozhodne o tom, ktorý z nich sa stane konečným miestom určenia kozmickej lode Sancho aj Hidalgo.
Don Quijote? rytiersky rytier opäť jazdí
Fáza interných štúdií o misii Don Quijote sa skončila a je na čase, aby vesmírny priemysel navrhol vhodné konštrukčné riešenia. ESA vyzvala európske vesmírne spoločnosti, aby predložili návrhy možných návrhov. Koniec roka sa uskutoční výber tých najsľubnejších. Začiatkom roku 2006 by mali dva tímy začať pracovať na interpretácii tejto technologickej demonštračnej misie. O rok neskôr, keď budú k dispozícii výsledky, ESA vyberie konečný návrh, ktorý sa má vykonať, a potom bude Don Quijote pripravený prevziať asteroid!
Doplňujúce Poznámky
Don Quijote je testovacia misia na vychyľovanie NEO založená výlučne na konvenčných technológiách kozmických lodí. Zahŕňalo by to dve kozmické lode - jednu z nich (Hidalgo), ktorá dopadla na asteroid pri veľmi vysokej relatívnej rýchlosti, zatiaľ čo druhá (Sancho) by pricestovala skôr na ten istý asteroid a zostala vo svojej blízkosti pred a po náraze, aby sa mohla zmerať zmena orbitálne parametre asteroidov, ako aj študovať predmet.
Asteroid 2004 MN bol teraz oficiálne označený, (99942) Apophis. Nedávne pozorovania pomocou Dopplerovho radaru pomocou rádiového teleskopu Arecibo v Portoriku znížili pravdepodobnosť dopadu počas budúcich stretnutí na veľmi malé úrovne, hoci úplne nevylúčili dopad na Zem. V roku 2029 bude mať asteroid najbližší prístup, aký kedy bol svedkom predmetu tejto veľkosti, ktorý sa hýbe Zemou vo vzdialenosti okolo 32 000 kilometrov. Jeho trajektória bude v rámci geosynchrónnej obežnej dráhy, ktorú používa väčšina telekomunikačných a poveternostných satelitov, a objekt bude viditeľný voľným okom. Ďalšie radarové merania sa očakávajú v roku 2013.
Pôvodný zdroj: ESA News Release
