Предполагается, что репетиционная миссия «Спасти Землю» «Дон Кихот», заказанная Европейским космическим агентством, предназначена для проверки потенциала реальной миссии, направленной на спасение жизни или смерть, для отклонения вызывающего массовое вымирание астероида от курса столкновения с Землей.
В настоящее время на «концептуальной» стадии, миссия по смягчению воздействия околоземного астероида «Дон Кихот» была смоделирована на предполагаемом полете либо на AT4 2002 года, либо на ML ML 1989 года, оба из которых являются околоземными астероидами, хотя ни один из них не представляет очевидного риска столкновения. Однако последующие исследования показали, что Amor 2003 SM84 или даже 99942 Apophis могут быть более подходящими целями. В конце концов, 99942 Апофис несет незначительный (1 на 250 000) риск удара Земли в 2036 году.
Независимо от цели, предлагается двойной запуск двух космических кораблей - Импактора по имени Идальго (титул, который Сервантес дал первоначальному Дон Кихоту) и Орбитера по имени Санчо (который был верным спутником Дона).
Хотя роль Импактора не требует пояснений, Орбитер играет ключевую роль в интерпретации воздействия - идея заключается в сборе данных об импульсе удара и изменении траектории, которые затем будут информировать будущие миссии, в которых судьба Земли действительно может быть поставлена на карту. ,
Степень передачи импульса от Импактора к астероиду зависит от массы Импактора (чуть более 500 килограммов) и его скорости (около 10 километров в секунду), а также от состава и плотности астероида. Наибольшее изменение импульса будет достигнуто, если удар выбрасывает выбросы, которые достигают скорости убегания. Если вместо этого Импактор просто утопает в астероиде, не так много будет достигнуто, поскольку его масса будет существенно меньше, чем у любого астероида, вызывающего массовое вымирание. Например, объект, который создал кратер Chicxulub и уничтожил динозавров (да ладно - кроме птиц) считается, что был порядка 10 километров в диаметре.
Поэтому перед ударом, чтобы помочь будущему нацеливанию и требуемым расчетам скорости удара, Орбитальный аппарат проведет подробный анализ общей массы целевого астероида, а также его плотности и зернистости у поверхности. Затем, после удара, Орбитер оценит скорость и распределение выброса при столкновении через свою Ударную камеру.
Тем не менее, точное измерение степени отклонения, достигнутого ударом, представляет собой серьезную задачу для миссии. Нам понадобятся намного лучшие данные о массе и скорости целевого астероида, чем мы можем получить с Земли. Итак, Орбитер совершит серию облетов, а затем выйдет на орбиту вокруг астероида, чтобы оценить, насколько астероид зависит от близости космического корабля.
Точное определение расстояния Орбитера до астероида будет достигаться с помощью его Лазерного Высотомера, в то время как Радиологический Эксперимент точно определит положение Орбитера (и, следовательно, положение астероида) относительно Земли.
Затем, установив Орбитер в качестве контрольной точки, будет оценен эффект столкновения Импактора. Однако существенным смешивающим фактором является эффект Ярковского - эффект солнечного нагрева астероида, который вызывает излучение тепловых фотонов и, следовательно, генерирует небольшое количество тяги. Эффект Ярковского естественным образом выталкивает орбиту астероида наружу, если у него есть вращение вращения (в направлении его орбиты) - или внутрь, если он имеет ретроградное вращение. Следовательно, Orbiter также потребуется инфракрасный инфракрасный спектрометр, чтобы отделить эффект Ярковского от эффекта удара.
И, конечно же, учитывая важность Орбитера как ориентира, влияние солнечного излучения на него также должно быть измерено. Действительно, нам также нужно будет учитывать, что этот эффект изменится, поскольку блестящие поверхности нового блестящего космического корабля потеряют свой блеск. Сильно отражающие поверхности будут излучать излучение практически сразу на уровнях энергии (то есть с высоким импульсом), почти эквивалентных падающему излучению. Однако поверхности с низким альбедо могут испускать только тепловое излучение с меньшей энергией (то есть с меньшим импульсом) - и будут делать это медленнее.
Иными словами, зеркальная поверхность делает солнечный парус намного лучше, чем черная поверхность.
Таким образом, в двух словах, для миссии по смягчению воздействия Дон Кихота потребуется Импактор с целевой камерой - и орбитальный аппарат с ударной камерой наблюдения, лазерным высотомером, радио-научным экспериментом и тепловым инфракрасным спектрометром - и вы должны помнить об измерении влияние давления солнечной радиации на космический корабль в начале миссии, когда он сияет - и позже, когда это не так.
Дальнейшее чтение: Wolters и др. Требования к измерениям для демонстрационной миссии по смягчению воздействия околоземного астероида.
