AIDA (международное космическое сотрудничество)
Тип миссии | Двойные астероидные зонды |
---|---|
Оператор | ЕКА / НАСА |
Веб-сайт | исследование AIDA |
Начало миссии | |
Дата запуска | |
Ракета | |
Диморфос [ 3 ] ударник | |
Компонент космического корабля | ДАРТ |
Дата воздействия | 26 сентября 2022 г. |
(65803) Дидимос [ 4 ] орбитальный аппарат | |
Компонент космического корабля | Гера , Милан , Ювентус |
Орбитальное введение | январь 2027 г. [ 5 ] |
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 проверки 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 (ЕКА), 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 DART удара . [ 9 ]
История
[ редактировать ]Первоначально должна роль Геры была выполнять гораздо более крупный космический корабль под названием Asteroid Impact Mission (AIM) . [ 10 ] это позволило бы наблюдать шлейф, кратер и недавно обнаженный материал, чтобы предоставить уникальную информацию для науки и горнодобывающего сообщества об отклонении астероида. 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 участия в программе AIM. [ 11 ] и этого было недостаточно для продолжения разработки. [ 12 ] Если бы AIM был разработан, его условные требования в 2012 году были бы следующими: [ 13 ] [ 14 ]
- спускаемый аппарат на астероид (на основе немецкого наследия MASCOT ) для измерений на месте
- тепловизор для распознавания различных свойств поверхности, таких как камни или зернистые поверхности
- моностатический высокочастотный радар для получения информации о структуре поверхности астероида
- бистатический низкочастотный радар (на орбитальном аппарате и на посадочном модуле), позволяющий заглянуть внутрь астероида и получить данные о его внутренней структуре
- два межпланетных спутника CubeSat [ 15 ] [ 16 ]
- Оптическая связь в дальнем космосе .
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 от итальянского CubeSat DART привезет с собой. 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 ]
Статус
[ редактировать ]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 ] Представители ЕКА одобрили Hera в ноябре 2019 года в 2024 году. запуск [ 22 ] В сентябре 2020 года ЕКА заключило контракт на детальное проектирование, производство и испытания Hera. [ 7 ] В этом случае APEX CubeSat также заменяется спутником Milani , названным в честь покойного Андреа Милани. [ 23 ] [ 24 ] выдающийся профессор и ведущий ученый-астероидист.
В 2018 году Итальянское космическое агентство (ASI) решило предоставить НАСА вторичный космический корабль под названием LICIACube ( Light Italian 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
[ редактировать ]Миссия AIDA является совместным международным сотрудничеством Европейского космического агентства (ЕКА), Немецкого аэрокосмического центра (DLR), Обсерватории Лазурного берега (OCA), НАСА и Университета Джонса Хопкинса Лаборатории прикладной физики (JHU/APL). [ 17 ]
Миниатюрный лидар на борту Hera будет предоставлен консорциумом команд из Португалии, Польши и Ирландии. [ 4 ] Два спутника CubeSat будут развернуты Герой на Дидимосе: [ 29 ] Milani Чехией CubeSat разрабатывается Италией, и Финляндией. [ 30 ] [ 31 ] Juventas CubeSat разрабатывается GomSpace и GMV . румынским подразделением [ 32 ]
Помимо исследования DART ударного кратера , «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
[ редактировать ]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 Б. Дидима [ 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 воздействие 500 кг (1100 фунтов) [ 35 ] DART на скорости 6 км/с (3,7 миль/с) [ 19 ] приведет к изменению скорости порядка 0,4 мм/с, что приведет к небольшому изменению орбиты Didymos B, но со временем к большому изменению орбитального положения (или орбитальной фазы). [ 13 ] [ 17 ] [ 14 ] DART атаковал Диморфос 26 сентября 2022 года. [ 8 ]
-
Анимационный видеоролик миссии DART от запуска до реализации, а также отделения LICIACube
-
DART в конфигурации запуска
-
LICIACube, спутник зонда DART.
Гера
[ редактировать ]Гера — европейский компонент миссии AIDA ЕКА–НАСА. Космический корабль «Гера» , одобренный 29 ноября 2019 года, [ 22 ] сосредоточится на ключевых измерениях для проверки моделей удара и отклонения астероида, таких как подробная характеристика ударного кратера, созданного ударным механизмом DART . [ 36 ] Гера также будет измерять результаты воздействия DART, такие как изменение орбиты двойной системы. [ 36 ] и позволит подробно охарактеризовать объем и свойства 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 допускает 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 ] Hera будет запущена на Falcon 9 в 2024 году. [ 2 ]
Предлагаемая полезная нагрузка
[ редактировать ]Предполагаемая полезная нагрузка на Гере : [ 14 ] [ 10 ] [ 4 ]
- Камера кадрирования астероидов для получения информации о динамике двойного астероида и его физических характеристиках. [ 38 ]
- Лидарный лазерный высотомер для измерения формы двух тел и определения массы спутника астероида. [ 38 ]
- Тепловизор [ 38 ]
- Milani из 6 спутников, — это спутник CubeSat оснащенный спектрометром визуального и ближнего ИК-изображения ASPECT и VISTA для определения характеристик пыли. Милани изучит состав поверхности двойной системы и проведет демонстрационные эксперименты по технологиям, связанным с межспутниковой связью (ISL) и автономной оптической навигацией. CubeSat будет работать в течение 3–6 месяцев вблизи системы. [ 39 ]
- Juventas — это шестиюнитовый CubeSat, несущий камеру и низкочастотный радар (JuRa) для определения внутренней структуры Диморфоса. [ 40 ] [ 41 ] Он будет работать 3–6 месяцев вблизи астероида. [ 5 ] В конце своей миссии он попытается приземлиться на поверхность Диморфоса, чтобы получить данные крупным планом. [ 5 ]
- Дополнительный ударный элемент также может быть установлен на Hera . [ 4 ] Это будет точная копия японского малого переносного ударного устройства (SCI) на борту миссии по возвращению образцов с астероида Хаябуса-2 . [ 10 ] [ 4 ] Выполняя вторичный удар (первичным ударом является DART удар ), можно реализовать сравнение эффектов, вызванных двумя столкновениями разной природы с одним и тем же астероидом, что помогает проверить алгоритмы численного воздействия и законы масштабирования. [ 4 ]
Дизайн миссии
[ редактировать ]Этот раздел необходимо обновить . ( март 2024 г. ) |
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 ] необходимы эффекты пористости и прочности цели AIDA предоставит большую выгоду, определяя размер образовавшегося ударного кратера в дополнение к измерению передачи импульса, поскольку для расчета эффективности передачи импульса . [ 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 DART удара . Чтобы максимизировать научный результат, команда AIDA предложила отложить DART запуск , чтобы Гера первой прибыла к астероиду, что позволило бы ему изучить DART воздействие , 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
[ редактировать ]Хост-космический корабль | Вторичный космический корабль | Примечания |
---|---|---|
ДАРТ | LICIACube [ 25 ] |
|
Гера | Молодежь [ 40 ] [ 5 ] | |
Милани [ 7 ] |
| |
SCI |
См. также
[ редактировать ]- Предотвращение столкновения с астероидом
- Фонд B612
- Дон Кихот , предложение-предшественник AIDA
- Фонд Космической стражи
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Талберт, Триша (17 февраля 2021 г.). «Запуск DART перемещается во дополнительное окно» . В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Jump up to: а б Фауст, Джефф (20 октября 2022 г.). «ЕКА переносит две миссии на Falcon 9» . Космические новости . Проверено 20 октября 2022 г.
- ^ «Исследование AIDA» . Европейское космическое агентство. 19 декабря 2012 года. Архивировано из оригинала 20 октября 2014 года . Проверено 19 сентября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Карнелли, Ян (11 октября 2017 г.). «Исследование миссии Геры» (PDF) . ЕКА . Проверено 11 июня 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д и 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
- ↑ Обоснование миссии AIDA . Архивировано 11 мая 2015 года в Wayback Machine . ЕКА, 25 мая 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с «Промышленность начинает работу над миссией по планетарной обороне Европы Гера» . 15 сентября 2020 г. Проверено 16 июня 2021 г.
- ^ Jump up to: а б 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.
- ^ «Гера» . www.esa.int . Проверено 5 мая 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г 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 .
- ^ Jump up to: а б Марсоход ExoMars получает финансирование, несмотря на крушение марсохода Скиапарелли . Аликсандра Каоле Вила, Nature World News , 7 декабря 2016 г.
- ↑ НАСА продолжает миссию на астероид, несмотря на решение ЕКА о финансировании Джефф Фауст, Space News, 13 декабря 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с Ченг, А. Ф.; Мишель, П.; Рид, К.; Гальвез, А.; Карнелли, И. (2012). DART: Испытание двойного перенаправления астероидов (PDF) . Европейский планетарный научный конгресс 2012. Тезисы EPSC.
- ^ Jump up to: а б с д и ж 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.
- ^ ESA Astroid [ sic Cubesat Companions для миссии ] . Источник: ЕКА. 2 ноября 2015 г.
- ^ Бессонный, Риккардо; Дин, Дариус; Заннони, Марк; 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 .
- ^ Jump up to: а б с д и Исследование по оценке воздействия и отклонения астероидов (AIDA). Архивировано 7 июня 2015 г. в Wayback Machine .
- ^ Jump up to: а б Фауст, Джефф (15 февраля 2017 г.). «НАСА продолжает миссию на астероид, несмотря на решение ЕКА о финансировании» . Космические новости . Проверено 11 июня 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Андоне, Дакин (25 июля 2017 г.). «НАСА обнародовало план по испытанию системы защиты от астероидов» . CNN . Проверено 25 июля 2017 г.
- ^ 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.
- ^ Бергин, Крис (7 января 2019 г.). «Гера добавляет цели к испытательной миссии планетарной обороны» . NASASpaceFlight.com . Проверено 11 января 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Миссия Геры одобрена, поскольку ЕКА получило самый крупный за всю историю бюджет. Керри Хебден, Room Space Journal . 29 ноября 2019 г.
- ^ «Андреа Милани (1948–2018)» . 29 ноября 2018 г.
- ^ «ИТАЛЬЯНСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ НА ПЕРЕДНЕЙ МИССИИ ЕКА HERA» . 15 сентября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с 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.
- ^ Jump up to: а б Кречмар, Питер; Кюпперс, Михаэль (20 декабря 2018 г.). «Революция CubeSat» (PDF) . ЕКА . Проверено 24 января 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Испытание двойного перенаправления астероидов: 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 обеспечит документацию изображений удара, а также наблюдение на месте места удара и полученных результатов. выброс шлейфа».
- ^ DART Моделирование и визуализация ударного выброса для оперативного планирования полета CubeSat. Фанесток, Э.; Ю, Ю.; Ченг, Справочная служба астрономии AF; Декабрь 2018.
- ^ Карнелли, Ян (31 января 2018 г.). «Статус AIM/Геры» (PDF) . ЕКА . Проверено 11 июня 2018 г.
- ^ «Миссия «Гера» Tyvak Int. построит кубсат «Андреа Милани » . 16 сентября 2020 г. Проверено 16 июня 2021 г.
- ^ «НАЗАД В КОСМОС: В 2024 ГОДУ МИЛАНССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ МИССИЯ ПРИМЕТ УЧАСТИЕ В ПЕРВОЙ МИССИИ ПО ПЛАНЕТАРНОЙ ОБОРОНЕ» . 16 сентября 2020 г. Проверено 16 июня 2021 г.
- ^ «CubeSats присоединяются к миссии Геры к системе астероидов» . Космическая газета . 8 января 2019 года . Проверено 11 января 2019 г.
- ^ https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/fy2021_conprofital_justification.pdf – 10 февраля 2020 г. В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «ЛИЦИАКУБ: НАСА ВЫБИРАЕТ МАЛЫЙ СПУТНИК АРГОТЕКА!» . Арготек . Архивировано из оригинала 25 июня 2020 года . Проверено 17 декабря 2019 г.
- ^ DART: Домашняя страница APL. Архивировано 10 мая 2018 г. в Wayback Machine . Космический корабль ДАРТ. АПЛ, 2017.
- ^ Jump up to: а б с 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
- ^ 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.
- ^ Jump up to: а б с д и 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.
- ^ 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 .
- ^ Jump up to: а б Низкочастотный радар для исследования 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.
- ^ Jump up to: а б Дидимун Эрике, Дирк Плеттемайер, Ханна Голдберг, Влодек Кофман и команда JuRa. Рефераты EPSC. Том 14, EPSC2020-595. два : 10.5194/epsc2020-595 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Страница ЕКА Геры
- Страница сообщества Геры
- Страница JAXA Геры
- Научные слова: Дидимун
- Видео: 5-минутная презентация AIDA на YouTube.
- Видео: 4-минутная презентация Геры на YouTube.