ЦЕЗАРЬ (космический корабль)
 Художественная концепция CAESAR, получающего образец кометы 67P. | |
| Тип миссии | Образец возврата |
|---|---|
| Оператор | НАСА |
| Веб-сайт | Цезарь |
| Продолжительность миссии | 14 лет, 3 месяца (предлагается) |
| Свойства космического корабля | |
| Производитель | Нортроп Грумман (предлагается) [1] |
| Размеры | Длина солнечных панелей: 43,5 м. [2] |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | Август 2024 г. (предлагается) [3] |
| Конец миссии | |
| Дата посадки | Ноябрь 2038 г. (предлагается) [3] [4] |
| Посадочная площадка | Тестовый и тренировочный полигон штата Юта [3] |
| Комета 67P/ орбитальный аппарат Чурюмова – Герасименко | |
| Орбитальное введение | Январь 2029 г. (предлагается) [3] |
| Орбитальный вылет | Февраль 2032 г. (предлагается) [3] |
| Масса образца | От 80 до 800 г (от 2,8 до 28,2 унции) |
CAESAR ( Comet Astrobiology Exploration Sample Return ) — это концепция миссии по возврату образцов на комету 67P/Чурюмова-Герасименко . Миссия была предложена в 2017 году для миссии 4 программы НАСА «Новые рубежи» , а 20 декабря 2017 года она стала одним из двух финалистов, выбранных для дальнейшей разработки концепции. 27 июня 2019 года вместо него был выбран другой финалист — миссия «Стрекоза» . [5]
Если бы он был выбран в июне 2019 года, он был бы запущен в период между 2024 и 2025 годами, а капсула доставила бы образец обратно на Землю в 2038 году. Главный исследователь — Александр Хейс из Корнелльского университета в Итаке, Нью-Йорк. CAESAR будет управляться Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Курирование возвращенного образца будет проходить в Управлении НАСА по исследованию и исследованию астроматериалов , базирующемся в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, штат Техас.
Команда CAESAR предпочла комету 67P другим объектам-кометам отчасти потому, что данные, собранные миссией , Rosetta которая изучала комету с 2014 по 2016 год, позволяют спроектировать космический корабль с учетом местных условий, увеличивая шансы миссии на успех. [6] Миссия Розетта также предоставляет обширный геологический контекст для анализа возвращаемых проб этой миссии.
Обзор
[ редактировать ]
Двумя финалистами миссии 4 программы New Frontiers , объявленными 20 декабря 2017 года, были Dragonfly to Titan и CAESAR . [7] Комета 67P ранее исследовалась зондом «Розетта» Европейского космического агентства и спускаемым аппаратом «Фила» в 2014–2016 годах для определения ее происхождения и истории. Сквайрс объяснил, что знание существующих условий на комете позволяет им разрабатывать системы, которые значительно повысят шансы на успех. [6]
Миссии CAESAR и Dragonfly получили финансирование в размере 4 миллионов долларов США каждая до конца 2018 года для дальнейшего развития и совершенствования своих концепций. [6] НАСА выбрало миссию Dragonfly 27 июня 2019 года для строительства и запуска в 2026 году. [5] [7] [6]
Фон
[ редактировать ]кометы Миссия по возврату образцов была одной из целей в списке вариантов миссии New Frontiers как в Десятилетнем обзоре планетарной науки 2003, так и в 2011 году , которые направляли исследования среди представителей научного сообщества о том, чему и где НАСА должно уделять приоритетное внимание. . [8] Еще одно предложение о миссии на комету, Comet Hopper , было одним из трех финалистов программы Discovery , получивших в мае 2011 года 3 миллиона долларов США на разработку подробного концептуального исследования; однако он не был выбран. [9] НАСА запустило несколько миссий к кометам в конце 1990-х и 2000-х годах; Эти миссии включают Deep Space 1 (запущен в 1998 году), Stardust (запущен в 1999 году), CONTOUR (запущен в 2002 году, но провалился после запуска) и Deep Impact (запущен в 2005 году), а также некоторое участие в миссии Rosetta .
Астробиология
[ редактировать ]CAESAR Целью было понять формирование Солнечной системы и то, как эти компоненты объединились, чтобы сформировать планеты и дать начало жизни . [4] Некоторые исследователи выдвинули гипотезу, что Земля, возможно, была засеяна органическими соединениями на ранних стадиях своего развития кометами, богатыми толинами , что обеспечило сырье, необходимое для возникновения жизни . [2] [10] [11] Толины были обнаружены миссией Rosetta к комете 67P/Чурюмова-Герасименко . [12] [13]
Космический корабль
[ редактировать ]Космический корабль будет построен компанией Northrop Grumman Innovation Systems и унаследует технологию, использованную в успешной миссии Dawn . [1] Навигация, выбор места для образцов и документирование образцов обеспечиваются с помощью набора камер, предоставленного Malin Space Science Systems . [4] Этот комплект камер состоит из шести камер с разными полями обзора и фокусными диапазонами: узкоугольной камеры (NAC), среднеугольной камеры (MAC), сенсорной камеры (TAGCAM), двух навигационных камер (NAVCAM) и образца камеры. камера-контейнер (CANCAM). [14]
Роботизированная рука (TAG) и система отбора проб будут предоставлены Honeybee Robotics . [4] Капсула для возврата образцов и теплозащитный экран предоставлены японским космическим агентством JAXA . [2]
Движение
[ редактировать ]
Двигательной системой CAESAR будет эволюционный ксеноновый двигатель НАСА (NEXT). [3] [4] тип солнечной электрической силовой установки . На нем будут использоваться три двигателя NEXT, один из которых будет использоваться в качестве запасного. [15] Пропеллент – ксенон .
Образец возврата
[ редактировать ]Космический корабль не приземлится на комету, а на мгновение коснется поверхности своей роботизированной рукой TAG (Touch-And-Go), как это сделал OSIRIS-REx на астероиде, включая подъем солнечных батарей в Y-образную конфигурацию для свести к минимуму вероятность скопления пыли при контакте и обеспечить больший дорожный просвет. [3] Механизм пробоотборника на рычаге будет производить выброс газообразного азота , чтобы вдувать частицы реголита в головку пробоотборника, расположенную на конце рычага. ЦЕЗАРЬ соберет с кометы от 80 до 800 г (от 2,8 до 28,2 унций) реголита. Максимальный размер гальки составит 4,5 см (1,8 дюйма). [3] В системе имеется достаточно сжатого азота для трех отборов проб. [2]
Система будет отделять летучие вещества от твердых веществ в отдельные контейнеры и сохранять образцы холодными до обратного пути. [2] [16] Космический корабль вернется на Землю и доставит образец в капсуле, которая снова войдет в атмосферу Земли и спустится на парашюте на поверхность в 2038 году. [6] Капсула возврата проб (SRC) будет предоставлена JAXA , и ее конструкция основана на конструкции SRC, установленной на космических кораблях «Хаябуса» и «Хаябуса-2» . [4] Капсула спустится с парашютом на испытательном и тренировочном полигоне штата Юта (UTTR) и будет доставлена в Космический центр имени Джонсона НАСА для курирования и анализа в лаборатории под названием Управление научных исследований и исследований астроматериалов (ARES). [1] Небольшая часть образца также будет храниться в Японском Центре хранения образцов внеземных цивилизаций . [2] Большая часть выборки (≥75% от общего числа) будет сохранена для анализа будущими поколениями ученых. [16] [2]
См. также
[ редактировать ]- Список миссий к кометам
- ТАГСАМ - Лопатка из реголита, использованная на астероиде Бенну зондом НАСА OSIRIS-REx.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Главин, Дэниел; Сквайрс, Стивен (2018). Обзор миссии по возвращению образцов кометных астробиологических исследований (CAESAR) New Frontiers . 20-я Генеральная ассамблея ЕГУ. 4–13 апреля 2018. Вена, Австрия. Бибкод : 2018EGUGA..20.4823G .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Сквайрс, Стивен (7 ноября 2018 г.). «Кометы PSW 2399 и происхождение жизни» . PSW Наука . Проверено 10 марта 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Сквайрс, Стив (2018). CAESAR: Обзор проекта (PDF) . 18-е заседание группы НАСА по оценке малых тел. 17–18 января 2018 г. Исследовательский центр Эймса, Калифорния. Лунно-планетарный институт .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Мессенджер, Скотт Р. (2018). Миссия по возвращению образцов кометы CAESAR New Frontiers . Заседание Японского союза геонаук. 20–24 мая 2018 г. Тиба, Япония. hdl : 2060/20180002990 . АО-E-DAA-TN54564.
- ^ Jump up to: а б Браун, Дэвид (27 июня 2019 г.). «НАСА объявляет о новой миссии дрона Dragonfly для исследования Титана» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 27 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Чанг, Кеннет (19 декабря 2017 г.). «Финалисты лотереи НАСА по космическим кораблям: дрон на Титане и охотник за кометами» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 января 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Гловац, Элана (20 декабря 2017 г.). «Новая пограничная миссия НАСА будет искать инопланетную жизнь или раскрывать историю Солнечной системы» . Интернэшнл Бизнес Таймс .
- ^ «Программа «Новые рубежи»: обзор» . НАСА. Архивировано из оригинала 26 января 2017 года.
- ^ Тейлор, Кейт (9 мая 2011 г.). «НАСА выбирает шорт-лист проектов для следующей миссии «Дискавери»» . Технический гуру ежедневно . Архивировано из оригинала 6 октября 2018 года . Проверено 28 октября 2015 г.
- ^ Саган, Карл и Кхаре, Бишун (11 января 1979 г.). «Толины: органическая химия межзвездных зерен и газа». Природа . 277 (5692): 102–107. Бибкод : 1979Natur.277..102S . дои : 10.1038/277102a0 . S2CID 4261076 .
- ^ Макдональд, Джин Д.; и др. (июль 1996 г.). «Производство и химический анализ толинов кометного льда» . Икар . 122 (1): 107–117. Бибкод : 1996Icar..122..107M . дои : 10.1006/icar.1996.0112 .
- ^ Поммерол, А.; и др. (ноябрь 2015 г.). «Наблюдения OSIRIS за метровыми обнажениями льда H2O на поверхности 67P / Чурюмов-Герасименко и интерпретация с помощью лабораторных экспериментов» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 583 . А25. Бибкод : 2015A&A...583A..25P . дои : 10.1051/0004-6361/201525977 .
- ^ Райт, IP; и др. (31 июля 2015 г.). «CHO-содержащие органические соединения на поверхности 67P/Чурюмова-Герасименко, открытые Птолемеем» . Наука . 349 (6247): ааб0673. Бибкод : 2015Sci...349b0673W . дои : 10.1126/science.aab0673 . ПМИД 26228155 . S2CID 206637053 .
- ^ Содерблом, Джейсон; и др. (2018). Миссия CAESAR New Frontiers: обзор и цели визуализации . Техническое совещание CALCON 2018. 18–21 июня 2018 г. Логан, Юта.
- ^ Шмидт, Джордж; и др. (2018). Исследования и разработки в области электродвижения в НАСА . Движение космического корабля 2018. 14–18 мая 2018. Севилья, Испания. hdl : 2060/20180004691 . СП-2018-00389.
- ^ Jump up to: а б Накамура-Мессенджер, К.; и др. (2018). Миссия CAESAR New Frontiers: 5. Загрязнение, восстановление и лечение (PDF) . 49-я конференция по науке о Луне и планетах. 19–23 марта 2018 г. Вудлендс, Техас.
