stringtranslate.com

AIDA (международное космическое сотрудничество)

Миссия по оценке удара и отклонения астероида ( AIDA ) представляет собой предлагаемую пару космических зондов , которые будут изучать и демонстрировать кинетические эффекты столкновения космического корабля-импульса с лунным астероидом . Миссия предназначена для тестирования и проверки моделей удара, позволяющих определить, сможет ли космический корабль успешно отклонить астероид на пути к столкновению с Землей . [6]

Первоначальный план предусматривал, что европейский космический корабль, Asteroid Impact Mission (AIM), будет работать совместно с большим ударным устройством НАСА под названием Double Asteroid Redirection Test (DART) и наблюдать непосредственные последствия удара. AIM был отменен в 2016 году, когда Германия не смогла профинансировать свою часть, и после некоторой негативной реакции в Европейском космическом агентстве (ESA), AIM был заменен в 2018 году меньшим космическим кораблем под названием Hera , который запустится через пять лет после DART на орбиту и изучит кратер. на астероиде. Hera также развернет в глубоком космосе два европейских спутника CubeSat для исследования астероидов крупным планом: Juventas и Milani. [7]

DART столкнулся с Диморфосом , астероидом-спутником 65803 Дидимоса , 26 сентября 2022 года. [8] Гера прибудет на Дидимос в декабре 2026 года, через четыре года и три месяца после столкновения с DART . [9]

История

Инфографика, показывающая эффект воздействия DART на орбиту Didymos B с развертыванием LICIACube

Первоначально роль Геры должна была быть реализована гораздо более крупным космическим кораблем под названием Asteroid Impact Mission (AIM) [10] , который должен был наблюдать шлейф, кратер и недавно обнаженный материал, чтобы предоставить уникальную информацию об отклонении астероида. и горнодобывающие сообщества. В декабре 2016 года Европейское космическое агентство (ЕКА) отменило разработку космического корабля AIM после того, как Германия решила финансировать только проект ExoMars . [11] Германия предложила покрыть только 35 миллионов из 60 миллионов, необходимых для продолжения работы части AIM, [11] и этого было недостаточно для продолжения разработки. [12] Если бы AIM был разработан, его условные требования в 2012 году были бы: [13] [14]

Согласно первоначальному предложению, AIM должен был быть запущен в октябре 2020 года, а DART — в июле 2021 года. AIM должна была выйти на орбиту более крупного астероида и изучить состав его и его спутника. Затем DART столкнется с луной астероида в октябре 2022 года во время близкого сближения с Землей. [17] AIM должна была изучить силу астероида, физические свойства поверхности и внутреннюю структуру, а также измерить влияние на орбиту спутника астероида вокруг более крупного астероида.

Тем не менее, НАСА продолжает разработку миссии DART к 65803 Didymos и планирует измерить последствия воздействия с помощью наземных телескопов [18] [19] и итальянского спутника CubeSat, который принесет с собой DART. После закрытия AIM директор ЕКА Ян Вернер заявил о своем намерении возродить европейскую миссию в той или иной форме. [18] Этьен Шнайдер , заместитель премьер-министра Люксембурга , выразил сожаление по поводу отмены AIM и отметил, что его страна будет продолжать выступать за реализацию миссии. [20]

Положение дел

К марту 2018 года предложение Hera находилось на этапе B1, где разрабатывался предварительный проект. 7 января 2019 года команда Hera объявила о выборе двух CubeSat для участия в миссии: APEX и Juventas . [21] В ноябре 2019 года представители ЕКА одобрили запуск Hera в 2024 году. [22] В сентябре 2020 года ЕКА заключило контракт на детальное проектирование, производство и испытания Hera. [7] В этом случае APEX CubeSat также заменяется спутником Милани , названным в честь покойного Андреа Милани, [23] [24] выдающегося профессора и ведущего ученого-астероида.

В 2018 году Итальянское космическое агентство (ASI) решило предоставить НАСА вторичный космический корабль под названием LICIACube ( Легкий итальянский CubeSat для визуализации астероидов ), CubeSat из 6 спутников, который соединился с DART и отделился за 15 дней до столкновения 11 сентября 2022 года, чтобы получить изображения выброса, пролетающего мимо астероида. [25] [26] [27] [28] LICIACube оснащен двумя оптическими научными камерами, получившими названия LUKE и LEIA.

Сотрудничество

Миссия AIDA является совместным международным сотрудничеством Европейского космического агентства (ЕКА), Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Обсерватории Лазурного берега (OCA), НАСА и Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (JHU/APL). [17]

Миниатюрный лидар на борту Hera будет предоставлен консорциумом команд из Португалии, Польши и Ирландии. [4] Два CubeSat будут развернуты компанией Hera на Дидимосе: [29] Milani CubeSat разрабатывается Италией, Чехией и Финляндией. [30] [31] Juventas CubeSat разрабатывается GomSpace и румынским подразделением GMV . [32]

Помимо исследования ударного кратера DART , «Гера» может также нести японский ударный элемент, который будет точной копией малого переносного ударного элемента (SCI), на борту миссии по возвращению образцов астероида Хаябуса-2 . [10] НАСА DART привезло с собой пролетный спутник CubeSat высотой 6U под названием LICIACube, который был разработан Итальянским космическим агентством (ASI) для получения изображений шлейфа выброса. [25] [26] [27]

ДАРТ и LICIACube

Иллюстрация космического корабля DART и LICIACube, приближающихся к Диморфосу .

DART или испытание на двойное перенаправление астероида представляло собой ударный элемент массой 500 кг (1100 фунтов), на котором была размещена одна камера Didymos Reconnaissance и астероидная камера для оптической навигации (DRACO), созданная на основе камеры LORRI на борту «Новых горизонтов» , для поддержки автономного наведения для воздействия на центр астероида. луна Дидима Б. [33] На нем также находился построенный в Италии кубсат под названием LICIACube, который был выпущен до столкновения 11 сентября 2022 года для съемки этого события. [34] Подсчитано, что удар 500-килограммового (1100 фунтов) [35] DART со скоростью 6 км/с (3,7 миль/с) [19] вызовет изменение скорости порядка 0,4 мм/с, что приводит к небольшому изменению орбиты Дидимоса B, но со временем к большому изменению орбитального положения (или орбитальной фазы). [13] [17] [14] DART атаковал Dimorphos 26 сентября 2022 года. [8]

Гера

Зонд Hera и его два спутника CubeSat, Milani и Juventas

Гера — европейский компонент миссии AIDA ЕКА–НАСА. Космический корабль Hera , одобренный 29 ноября 2019 года, [22] будет сосредоточен на ключевых измерениях для проверки моделей удара и отклонения астероида, таких как детальное описание ударного кратера, созданного ударным механизмом DART . [36] Hera также измерит результаты удара DART, такие как изменение орбиты двойной системы, [36] и позволит получить детальную характеристику объема и свойств поверхности Диморфоса, а также измерить объем и морфологию ударного кратера DART. . [37]

Базовая полезная нагрузка Hera включает камеру, миниатюрный лидар и два спутника CubeSat, предназначенных для определения характеристик астероидов. Конструкция космического корабля позволяет использовать 40 килограммов (88 фунтов) дополнительной массы полезной нагрузки, включая малый переносной ударник (SCI), предложенный японским космическим агентством JAXA . Рассматриваются и другие варианты, например, небольшой посадочный модуль. [36] Гера будет запущена на Falcon 9 в 2024 году. [2]

Предлагаемая полезная нагрузка

Условные полезные нагрузки на Гере : [14] [10] [4]

Дизайн миссии

Схема, показывающая ход миссии. В текущем предложении AIM заменен на Hera , MASCOT отсутствует, а CubeSat теперь предполагается иметь высоту 6U вместо 3U.

AIDA будет нацелена на 65803 Дидимос , двойную систему астероидов , в которой один астероид вращается вокруг другого астероида меньшего размера. Диаметр главного астероида составляет около 800 метров (2600 футов); его небольшой спутник имеет диаметр около 150 метров (490 футов) и находится на орбите примерно в 1,1 км (0,68 мили) от основного. Дидимос не является астероидом, пересекающим Землю , и нет никакой возможности, что эксперимент по отклонению может создать опасность столкновения с Землей. [14]

Столкновение космического корабля DART массой 300 кг (660 фунтов) со скоростью 6,25 км/с вызовет изменение скорости порядка 0,4 мм/с, что приведет к значительному изменению взаимной орбиты этих двух объектов, но лишь минимальному. изменение гелиоцентрической орбиты системы. [13] [17] [14] AIDA обеспечит большую выгоду, определяя размер образовавшегося ударного кратера в дополнение к измерению передачи импульса, поскольку для расчета эффективности передачи импульса необходимы эффекты пористости и прочности цели . [17] [14]

DART столкнется с маленькой луной астероида Дидим 26 сентября 2022 года, а Гера прибудет на Дидим в 2027 году, через пять лет после удара DART . Чтобы максимизировать научный результат, команда AIDA предложила отложить запуск DART , чтобы Гера первой прибыла к астероиду, что позволило бы ему изучить воздействие DART , шлейф, кратер и недавно обнаженный материал. [10] Хотя большинство первоначальных целей AIDA все равно будут достигнуты, если Гера прибудет после DART , недостатком является то, что данные прямого наблюдения за столкновением и выбросом не будут получены. [10]

Архитектура миссии AIDA

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Талберт, Триша (17 февраля 2021 г.). «Запуск DART перемещается во дополнительное окно» . Всеобщее достояниеВ данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  2. ↑ Аб Фауст, Джефф (20 октября 2022 г.). «ЕКА переносит две миссии на Falcon 9». Космические новости . Проверено 20 октября 2022 г.
  3. ^ "Исследование AIDA" . Европейское космическое агентство. 19 декабря 2012 года. Архивировано из оригинала 20 октября 2014 года . Проверено 19 сентября 2014 г.
  4. ^ abcdefg Карнелли, Ян (11 октября 2017 г.). «Исследование миссии Геры» (PDF) . ЕКА . Проверено 11 июня 2018 г.
  5. ^ abcde Juventas CubeSat в поддержку миссии ЕКА «Гера» на астероид Дидимос Ханна Р. Голдберг, Озгюр Каратекин, Биргит Риттер, Ален Эрике, Паоло Тортора, Клаудиу Приорок, Борха Гарсиа Гутьеррес, Паоло Мартино, Ян Карнелли. 33-я ежегодная конференция AIAA/УрГУ по малым спутникам
  6. ↑ Обоснование миссии AIDA. Архивировано 11 мая 2015 года в Wayback Machine . ЕКА, 25 мая 2012 г.
  7. ^ abc «Промышленность начинает работу над миссией по планетарной защите Европы Гера» . 15 сентября 2020 г. Проверено 16 июня 2021 г.
  8. ↑ Аб Бардан, Роксана (26 сентября 2022 г.). «Миссия НАСА DART поразила астероид в ходе первых в истории испытаний планетарной защиты». НАСА . Проверено 30 сентября 2022 г.
  9. ^ "Гера". www.esa.int . Проверено 5 мая 2022 г.
  10. ^ abcdefg Мишель, Патрик; Купперс, Майкл; Зиркс, Хольгер; Карнелли, Ян (26 апреля 2017 г.). «Европейский компонент миссии AIDA к бинарному астероиду: характеристика и интерпретация воздействия миссии DART» (PDF) . Достижения космических исследований (статья). 62 (8) (опубликовано 18 декабря 2017 г.): 2261–2272. дои : 10.1016/j.asr.2017.12.020. S2CID  55274187.
  11. ^ ab Марсоход ExoMars получает финансирование, несмотря на крушение посадочного модуля на Марс Скиапарелли. Аликсандра Каоле Вила, Nature World News, 7 декабря 2016 г.
  12. ^ НАСА продолжает миссию на астероид, несмотря на решение ЕКА о финансировании Джефф Фауст, Space News , 13 декабря 2016 г.
  13. ^ abc Ченг, AF; Мишель, П.; Рид, К.; Гальвез, А.; Карнелли, И. (2012). DART: Испытание двойного перенаправления астероидов (PDF) . Европейский планетарный научный конгресс 2012. Тезисы EPSC.
  14. ^ abcdef Мишель, П.; Ченг, А.; Карнелли, И.; а. Ривкин, К.; Гальвез, А.; Уламец, С.; Рид, К. (февраль 2015 г.). «AIDA: Миссия по оценке воздействия и отклонения астероида изучается в ЕКА и НАСА» (PDF) . Обсерватория Лазурного Берега . 1829 : 6008. Бибкод : 2015LPICo1829.6008M . Проверено 29 марта 2015 г.
  15. ^ Cubesat Companions для миссии ESA Astroid [так в оригинале]. Источник: ЕКА. 2 ноября 2015 г.
  16. ^ Лазаньи Манги, Риккардо; Моденини, Дарио; Дзаннони, Марко; Тортора, Паоло (2018). «Предварительный орбитальный анализ миссии Cube Sat к двойной системе астероидов Дидимос». Достижения в космических исследованиях . 62 (8): 2290–2305. Бибкод : 2018AdSpR..62.2290L. дои : 10.1016/j.asr.2017.12.014. hdl : 11585/632497 . S2CID  125298773.
  17. ^ Исследование abcde по оценке воздействия и отклонения астероидов (AIDA). Архивировано 7 июня 2015 г. в Wayback Machine .
  18. ^ Аб Фауст, Джефф (15 февраля 2017 г.). «НАСА продолжает миссию на астероид, несмотря на решение ЕКА о финансировании» . Космические новости . Проверено 11 июня 2018 г.
  19. ↑ Аб Андоне, Дакин (25 июля 2017 г.). «НАСА представляет план по испытанию техники защиты от астероидов» . CNN . Проверено 25 июля 2017 г.
  20. ↑ Генри, Калеб (15 февраля 2017 г.). «Министр Люксембурга не желает, чтобы миссия ЕКА по астероидам погибла без боя» . Космические новости . Проверено 10 июня 2018 г.
  21. ↑ Бергин, Крис (7 января 2019 г.). «Гера добавляет цели к испытательной миссии планетарной обороны» . NASASpaceFlight.com . Проверено 11 января 2019 г.
  22. ^ Миссия ab Hera одобрена, поскольку ЕКА получило самый большой за всю историю бюджет. Керри Хебден, Room Space Journal . 29 ноября 2019 г.
  23. ^ «Андреа Милани (1948–2018)» . 29 ноября 2018 г.
  24. ^ "L'INDUSTRIA ITALIANA IN PRIMA LINEA NELLA MISSIONE HERA DELL'ESA" . 15 сентября 2020 г.
  25. ^ abc Астероиды сталкивались с Землей уже миллиарды лет. В 2022 году мы нанесли ответный удар. Архивировано 31 октября 2018 г. в Wayback Machine Энди Ривкина, Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. 27 сентября 2018 г.
  26. ^ аб Кречмар, Питер; Кюпперс, Михаэль (20 декабря 2018 г.). «Революция CubeSat» (PDF) . ЕКА . Проверено 24 января 2019 г.
  27. ^ ab Испытание на перенаправление двойного астероида: Земля наносит ответный удар. Елена Адамс; Дэниел О'Шонесси; Мэтью Рейнхарт, и др. Аэрокосмическая конференция IEEE 2019; 2–9 марта 2019 г. doi : 10.1109/AERO.2019.8742007 Цитата: «Кроме того, DART имеет на борту спутник CubeSat высотой 6U, предоставленный Agenzia Spaziale Italiana (ASI). CubeSat предоставит документацию изображений удара, а также наблюдения на месте. места удара и образовавшегося шлейфа выброса».
  28. ^ Моделирование и визуализация ударного выброса DART для оперативного планирования полета CubeSat. Фанесток, Э.; Ю, Ю.; Ченг, Справочная служба астрономии AF; Декабрь 2018.
  29. ↑ Карнелли, Ян (31 января 2018 г.). «Статус AIM/Геры» (PDF) . ЕКА . Проверено 11 июня 2018 г.
  30. ^ "Missione Hera, Tyvak Int., реализующая кубы "Андреа Милани"" . 16 сентября 2020 г. Проверено 16 июня 2021 г.
  31. ^ «НАЗАД В КОСМОС: В 2024 ГОДУ МИЛАНССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ МИССИЯ ПРИМЕТ УЧАСТИЕ В ПЕРВОЙ МИССИИ ПЛАНЕТАРНОЙ ЗАЩИТЫ» . 16 сентября 2020 г. Проверено 16 июня 2021 г.
  32. ^ «CubeSats присоединяются к миссии Геры к системе астероидов» . Космическая газета . 8 января 2019 года . Проверено 11 января 2019 г.
  33. ^ https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/fy2021_conprofital_justification.pdf — 10 февраля 2020 г. Всеобщее достояниеВ эту статью включен текст из этого источника, который находится в свободном доступе .
  34. ^ «LICIACUBE: НАСА ВЫБИРАЕТ МАЛЫЙ СПУТНИК ARGOTEC!». Арготек . Архивировано из оригинала 25 июня 2020 года . Проверено 17 декабря 2019 г.
  35. ^ DART: Домашняя страница APL. Архивировано 10 мая 2018 г. в Wayback Machine . Космический корабль ДАРТ. АПЛ, 2017.
  36. ^ abc Миссия «Гера»: европейский компонент миссии AIDA ЕКА-НАСА к бинарному астероиду. Мишель, Патрик; Купперс, Майкл; Карнелли, Ян. 42-я Научная ассамблея КОСПАР. Состоялось 14–22 июля 2018 г. в Пасадене, Калифорния, США, Abstract id. Б1.1-42-18
  37. ^ Радукан, Сабина Д.; Коллинз, Гарет С.; Дэвисон, Томас М. (1 мая 2019 г.). «Численное моделирование воздействия DART и важности миссии Гера» (PDF) . Конференция IAA по планетарной обороне . Вашингтон, округ Колумбия. S2CID  150382273. Архивировано из оригинала (PDF) 27 апреля 2021 года . Проверено 27 апреля 2021 г.
  38. ^ abcde Исследование двойного астероида 65803 Дидим миссией Гера. Рефераты EPSC. Том. 13, EPSC-DPS2019-583-1, 2019. Совместное заседание EPSC-DPS 2019. 15–20 сентября 2019 г.
  39. ^ Феррари, Фабио; Францезе, Витторио; Пульятти, Маттиа; Джордано, Кармине; Топпуто, Франческо (15 марта 2021 г.). «Предварительный профиль миссии Milani CubeSat Геры». Достижения космических исследований (статья). 67 (6): 2010–2029. arXiv : 2102.01559 . Бибкод : 2021AdSpR..67.2010F. дои : 10.1016/j.asr.2020.12.034. ISSN  0273-1177. S2CID  231750015.
  40. ^ ab Низкочастотный радар для изучения астероидов с спутника Juventas Cubesat на HERA. Ален Эрике, Дирк Плеттемайер, Влодек Кофман, Ив Роже, Кристофер Бак и Ханна Голдберг. Рефераты EPSC. Том. 13, EPSC-DPS2019-807-2, 2019 г. Совместное совещание EPSC-DPS 2019 г.
  41. ^ ab JuRa: радар Ювентас на Гере, позволяющий понять Дидимуна Алена Эрике, Дирка Плеттемайера, Ханну Голдберг, Влодека Кофмана и команду JuRa. Рефераты EPSC. Том 14, EPSC2020-595. дои : 10.5194/epsc2020-595.

Внешние ссылки