Компьютерная анимация Дон Кихота и его астероидной мишени. Изображение предоставлено ЕКА. Нажмите, чтобы увеличить.
Основываясь на рекомендациях экспертов по астероидам, ЕКА выбрало два целевых астероида для своей миссии по отклонению от околоземного объекта, Дон Кихота.
«Дон Кихот» является миссией по отклонению астероидов, которая в настоящее время изучается Группой продвинутых концепций ESA (ACT). В начале этого года Консультативная группа по миссиям NEO (NEOMAP), состоящая из известных экспертов в этой области, представила ЕКА отчет о выборе цели для будущих миссий по смягчению последствий астероидов в Европе, определив соответствующие критерии для выбора цели и выбрав две объекты, которые соответствуют большинству из этих критериев. Астероиды? временные обозначения - 2002 AT4 и 1989 ML.
Благодаря этому вкладу и поддержке экспертов ESA Concurrent Design Facility (CDF) команда продвинутых концепций завершила обширную оценку подходящих архитектур миссий, стратегий запуска, вариантов двигательной установки и экспериментов.
Текущий сценарий предусматривает два космических корабля в отдельных межпланетных траекториях. Один космический корабль (Идальго) будет воздействовать на астероид, другой (Санчо) прибудет к целевому астероиду раньше, встретится на орбите астероида в течение нескольких месяцев, наблюдая за ним до и после удара, чтобы обнаружить любые изменения на его орбите.
Промышленные исследования сейчас должны начаться; Европейским экспертам предстоит предложить альтернативные решения для разработки недорогого проекта-предшественника NEO. Это будет первым шагом к разработке средств борьбы с астероидными воздействиями? одна из немногих стихийных бедствий, которые могут предотвратить наши технологии.
А рядом мисс?
В то время как в прошлое Рождество на весь мир царило азиатское цунами, одна группа ученых с тревогой ожидала другого потенциального стихийного бедствия? угроза удара астероида.
19 декабря 2004 г. MN4, астероид длиной около 400 м, потерянный с момента его обнаружения шесть месяцев назад, был снова обнаружен, и его орбита была вычислена. Сразу стало ясно, что шансы, что он может ударить Землю во время близкого столкновения в 2029 году, были необычайно высоки. По прошествии дней вероятность не уменьшилась, и астероид стал печально известен тем, что превзошел все предыдущие рекорды в шкалах риска удара Турина и Палермо - шкал, которые измеряют риск удара астероида так же, как шкала Рихтера количественно оценивает величину землетрясения.
Только после того, как были обнаружены более ранние наблюдения объекта и была вычислена более точная траектория, стало ясно, что это не повлияет на Землю? по крайней мере, не в 2029 году. Последствия для более поздних дат, хотя и маловероятные, не были полностью исключены. Чрезвычайно сложно сказать, что произойдет, если мы не придумаем лучший способ отследить этот или другие ОСЗ и при необходимости предпримем шаги для их решения.
Большинство мировых экспертов сходятся во мнении, что эта возможность сейчас в пределах нашей досягаемости Такая миссия, как «Дон Кихот» из ЕКА, могла бы дать возможность оценить угрожающий ОСЗ и предпринять конкретные шаги, чтобы отвести его от Земли.
Но каждая хорошая производительность нуждается в репетиции, и, чтобы быть готовым к такой угрозе, мы должны сначала попробовать наше оборудование на безобидном астероиде. Дон Кихот будет первой миссией, которая предпримет такую попытку. Большой вопрос был: какой астероид и каким он должен быть?
В поисках идеальной цели
Население NEO содержит запутанное разнообразие объектов, и решение о том, какие физические параметры являются наиболее важными для смягчения последствий, не является тривиальной задачей. Но эксперты NEOMAP приняли вызов и в феврале 2005 года представили ЕКА свои рекомендации по критериям отбора астероидов для репетиции прогиба ЕКА.
Люди могут задаться вопросом, представляет ли какой-либо риск для нашей планеты выполнение теста на отклонение, такого как запланированный для Don Quijote. Что делать, если что-то пойдет не так? Можем ли мы создать проблему, а не научиться ее избегать?
Эксперты всего мира говорят, что ответ - нет. Даже очень драматическое воздействие тяжелого космического корабля на маленький астероид приведет лишь к незначительной модификации орбиты объекта. На самом деле изменение будет настолько малым, что для миссии «Дон Кихот» потребуется два космических корабля? один для мониторинга воздействия другого. Второй космический корабль измеряет тонкое изменение орбитальных параметров объекта, которое не было бы заметно с Земли.
Целевые объекты также могут быть выбраны таким образом, чтобы полностью исключить все возможные проблемы, учитывая, как расстояние между астероидами и орбитами Земли меняется со временем. Если целевой астероид не является «пересечением Земли», как в случае с NEO в «Amor»? В классе (который имеет орбиты с расстоянием перигелия, значительно превышающим 1 а.е.), проверка маневра отклонения не представляет опасности для Земли.
Другие соображения, связанные с орбитой целевого астероида, также важны, особенно изменение орбитальной скорости, которое требуется космическому кораблю, чтобы «догнать». с целевым астероидом? так называемая «дельта V». Это должно быть достаточно мало, чтобы минимизировать требуемое количество ракетного топлива и позволить использовать более дешевые пусковые установки, но достаточно высоко, чтобы можно было использовать один и тот же космический корабль с рядом возможных целей.
Требования к измерениям навигации и отклонения накладывают некоторые жесткие ограничения на выбор цели. Форма, плотность и размер - все это важные факторы, но они часто плохо известны. Космический корабль, вращающийся вокруг астероида, должен знать о гравитационном поле объекта для навигации. «Ударный космический корабль» должен знать положение центра масс, чтобы определить точку, к которой он стремится.
Астероиды бывают разных вкусов, но в отношении состава доминируют два основных типа. Наши все еще элементарные знания об изобилии астероидов разных типов в околоземной астероидной популяции указывают на то, что следующий опасный астероид, скорее всего, будет «C-типом», чем «S-типом». С-типы имеют темные поверхности с углеродистой спектральной характеристикой, в то время как S-типы имеют более яркие поверхности, их спектры близко совпадают со спектрами силикатов. Поверхностные свойства целевого астероида и, в частности, процент света, который он отражает, являются критическим фактором в заключительной фазе навигации ударного космического корабля. Чем ярче это выглядит, тем легче к нему стремиться. Однако для репетиции цель не должна быть слишком легкой.
ЕКА выбрала астероиды 2002 AT4 и (10302) 1989 ML в качестве целей миссии, потому что они представляют лучший компромисс среди всех (иногда противоречивых) критериев выбора. Решение о том, какой из них станет конечным пунктом назначения космического корабля Санчо и Идальго, будет принято в 2007 году.
Дон Кихот? странствующий рыцарь снова едет
Фаза внутренних исследований миссии «Дон Кихот» завершена, и космической отрасли пора предложить подходящие дизайнерские решения. ЕКА сделала открытое приглашение европейским космическим компаниям представить предложения о возможных проектах. Выбор наиболее перспективных из них состоится в конце года. В начале 2006 года две команды должны начать работать над своими интерпретациями этой демонстрационной технологической миссии. Год спустя, как только будут получены результаты, ЕКА выберет окончательный проект, который будет реализован, и тогда Дон Кихот будет готов принять астероид!
Дополнительные замечания
«Дон Кихот» - это тестовая миссия NEO на отклонение, полностью основанная на традиционных технологиях космического корабля. Он будет состоять из двух космических кораблей - один из них (Идальго) будет воздействовать на астероид с очень высокой относительной скоростью, в то время как второй (Санчо) прибудет раньше на тот же астероид и останется в его окрестностях до и после удара, чтобы измерить изменение параметры орбиты астероида, а также для изучения объекта.
Астероид 2004 MN теперь получил официальное обозначение (99942) Apophis. Недавние наблюдения с использованием доплеровского радара с использованием радиотелескопа Аресибо в Пуэрто-Рико снизили вероятность удара во время будущих столкновений до очень малых уровней, хотя они не полностью исключили воздействие на Землю. В 2029 году у астероида будет самый близкий из когда-либо наблюдавшихся к объекту такого размера, колеблющемуся Землей на расстоянии около 32 000 километров. Его траектория будет находиться в пределах геосинхронной орбиты, используемой большинством телекоммуникационных и метеорологических спутников, и объект будет виден невооруженным глазом. Дальнейшие радиолокационные измерения ожидаются в 2013 году.
Источник: ESA News Release
