ЦЕЗАРЬ (космический корабль)

ЦЕЗАРЬ
	Художественная концепция CAESAR, получающего образец кометы 67P.
Тип миссии	Образец возврата
Оператор	НАСА
Веб-сайт	Цезарь .Корнелл .edu
Продолжительность миссии	14 лет, 3 месяца (предлагается)
Свойства космического корабля
Производитель	Нортроп Грумман (предлагается)
Размеры	Длина солнечных панелей: 43,5 м.
Начало миссии
Дата запуска	Август 2024 г. (предлагается)
Конец миссии
Дата посадки	Ноябрь 2038 г. (предлагается)
Посадочная площадка	Тестовый и тренировочный полигон штата Юта
Комета 67P/ орбитальный аппарат Чурюмова – Герасименко
Орбитальное введение	Январь 2029 г. (предлагается)
Орбитальный вылет	Февраль 2032 г. (предлагается)
Масса образца	От 80 до 800 г (от 2,8 до 28,2 унции)
	Программа «Новые рубежи» ← ОСИРИС-РЕкс Стрекоза →

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

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

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 г.), Stardust (запущен в 1999 г.), CONTOUR (запущен в 2002 г., но провалился после запуска) и Deep Impact (запущен в 2005 г.), а также некоторое участие в миссии Rosetta .

Астробиология

CAESAR Целью было понять формирование Солнечной системы и то, как эти компоненты объединились, образовав планеты и породив жизнь . ^{[ 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

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

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

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

Список миссий к кометам
ТАГСАМ - Лопатка из реголита, использованная на астероиде Бенну зондом НАСА OSIRIS-REx.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Главин, Дэниел; Сквайрс, Стивен (2018). Обзор миссии по возвращению проб кометных астробиологических исследований (CAESAR) New Frontiers . 20-я Генеральная ассамблея ЕГУ. 4–13 апреля 2018. Вена, Австрия. Бибкод : 2018EGUGA..20.4823G .
^ Перейти обратно: ^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.
^ Перейти обратно: ^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 .
^ Перейти обратно: ^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.
^ Перейти обратно: ^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.
^ Перейти обратно: ^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.
^ Перейти обратно: ^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 . Spacecraft Propulsion 2018. 14–18 мая 2018. Севилья, Испания. hdl : 2060/20180004691 . СП-2018-00389.
^ Перейти обратно: ^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.

[EGU_2018-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Главин, Дэниел; Сквайрс, Стивен (2018). Обзор миссии по возвращению проб кометных астробиологических исследований (CAESAR) New Frontiers . 20-я Генеральная ассамблея ЕГУ. 4–13 апреля 2018. Вена, Австрия. Бибкод : 2018EGUGA..20.4823G .

[Squyres_Nov2018-2] Перейти обратно: ^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.

[SBAG18Squyres-3] Перейти обратно: ^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 .

[Messenger_2018-4] Перейти обратно: ^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.

[nyt20190627-5] Перейти обратно: ^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.

[nyt20171219-6] Перейти обратно: ^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.

[ibtimes-7] Перейти обратно: ^а ^б Гловац, Элана (20 декабря 2017 г.). «Новая пограничная миссия НАСА будет искать инопланетную жизнь или раскрывать историю Солнечной системы» . Интернэшнл Бизнес Таймс .

[nasa-newfront-8] «Программа «Новые рубежи»: обзор» . НАСА. Архивировано из оригинала 26 января 2017 года.

[Taylor-9] 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.

[sagan1979-10] 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 .

[cometary_tholins-11] 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 .

[12] 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 .

[13] 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 .

[Soderblom2018-14] Содерблом, Джейсон; и др. (2018). Миссия CAESAR New Frontiers: обзор и цели визуализации . Техническое совещание CALCON 2018. 18–21 июня 2018 г. Логан, Юта.

[15] Шмидт, Джордж; и др. (2018). Исследования и разработки в области электродвижения в НАСА . Spacecraft Propulsion 2018. 14–18 мая 2018. Севилья, Испания. hdl : 2060/20180004691 . СП-2018-00389.

[curation-16] Перейти обратно: ^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.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]