Test přesměrování dvojitého asteroidu - Double Asteroid Redirection Test

Tento článek je o misi nárazového tělesa. O orbiteru Země viz DART (satelit).

Test přesměrování dvojitého asteroidu
DART image.jpg
DART mise ve vesmíru
Typ miseAsteroidové nárazové těleso
OperátorNASA  / APL
webová stránkanasa.gov/planetarydefense/dart
šipka.jhuapl.edu
Vlastnosti kosmické lodi
VýrobceLaboratoř aplikované fyziky
Odpalovací mše500 kg (1100 lb)
Rozměry12,5 m × 2,4 m (41,0 ft × 7,9 ft)
Napájení3,5 kW [1]
Začátek mise
Datum spuštění22. července 2021 [2]
RaketaFalcon 9 [3]
Spusťte webVandenberg, SLC-4E
DodavatelSpaceX
(65803) Didymos [4] nárazové těleso
Součást kosmické lodiŠIPKA
Datum dopaduŘíjen 2022
 

Test přesměrování dvojitého asteroidu (DART) je plánovaný vesmírná sonda který navštíví dvojitý asteroid Didymos a předvést kinetické účinky nárazu nárazové kosmické lodi do asteroid měsíc pro planetární obrana účely. Mise má otestovat, zda by mohl dopad kosmické lodi úspěšně provést odklonit asteroid na kolizním kurzu s Země.

Klíčovým testem je ukázka vychýlení asteroidu NASA a další agentury si přejí provést před skutečnou potřebou planetární obrana je přítomen. DART je společný projekt mezi NASA a Johns Hopkins Laboratoř aplikované fyziky (APL) a je vyvíjen pod záštitou NASA Úřad pro koordinaci planetové obrany.

V srpnu 2018 schválila NASA projekt zahájení finální fáze návrhu a montáže.

Pozadí

Původně Evropská kosmická agentura (ESA) a NASA měl nezávislé plány misí k testování strategií odklonu asteroidů a do roku 2015 zahájily spolupráci s názvem AIDA zahrnující dvě samostatné starty kosmických lodí, které fungují synergicky.[5][6][7] Podle návrhu evropská kosmická loď CÍL, by byla zahájena v prosinci 2020 a ŠIPKA v červenci 2021. CÍL by obíhal větší asteroid, aby studoval jeho složení a složení jeho měsíce. ŠIPKA by pak dopadlo na měsíc asteroidu v říjnu 2022, během blízkého přiblížení k Zemi.[6] CÍL by studoval sílu asteroidu, povrchové fyzikální vlastnosti a jeho vnitřní strukturu, stejně jako měřil účinek na oběžnou dráhu měsíce asteroidu kolem většího asteroidu. Protože CÍL orbiter byl zrušen, nebude dosaženo úplné charakterizace asteroidů a dopadů dopadu do ŠIPKA budou sledovány pozemními dalekohledy a radary.[8][7]

V červnu 2017 NASA schválila přechod od vývoje konceptu k předběžné fázi návrhu,[9] a v srpnu 2018 NASA schválila projekt zahájení finální fáze návrhu a montáže.[10]

Dne 11. dubna 2019 NASA oznámila, že SpaceX Falcon 9 by bylo použito ke spuštění DART.[11] Původně se plánovalo, že DART bude sekundární užitečné zatížení při komerčním startu, aby se udržely nízké náklady, nicméně prezentace aktualizace mise v listopadu 2018 poznamenala, že mise má speciální nosnou raketu.

Vědci odhadují, že se v něm nachází 25 000 velkých asteroidů Sluneční Soustava Přestože průzkumy k dnešnímu dni odhalily asi 8 000, úředníci NASA si proto myslí, že je nezbytné vyvinout efektivní plán, pokud objekt blízký Zemi ohrožovat Zemi.[12]

Mise

Evoluční xenonový propeler NASA (DALŠÍ ) pracující ve vakuové komoře.

ŠIPKA je impaktor, který není hostitelem jiného vědeckého užitečného zatížení než a Sluneční senzor, a sledovač hvězd a 20cm clonovou kamerou (DRACO) pro podporu autonomní navigace, která má dopad na měsíc malého asteroidu v jeho středu. Odhaduje se, že náraz 500 kg (1100 lb)[13] ŠIPKA při 6 km / s (3,7 mil / s)[4] způsobí změnu rychlosti v řádu 0,4 mm / s, což vede k malé změně trajektorie systému asteroidů, ale postupem času vede k velkému posunu dráhy.[14][6][15] Celkově, ŠIPKA Očekává se, že změní rychlost oběžné dráhy Dimorphos (Didymos B) přibližně o půl milimetru za sekundu, což povede ke změně oběžné doby asi 10 minut.[16] Na rozpětí milionů kilometrů by kumulativní změna trajektorie proměnila kolizi se skutečně asteroidem nebo kometou vázanou na Zemi na bezpečný výsledek.[17] Skutečná změna rychlosti a orbitální posun budou měřeny o několik let později malou kosmickou lodí s názvem Héra to by provedlo podrobný průzkum a posouzení.[18] Héra byla schválena v listopadu 2019.[19]

ŠIPKA kosmická loď bude používat DALŠÍ iontový propeler, typ solární elektrický pohon.[8][20] Bude napájen 22 m2 solární pole pro generování ~ 3,5 kW potřebných k pohonu motoru NASA Evolutionary Xenon Thruster – Commercial (NEXT-C).[1] Sluneční pole kosmické lodi používají a Rozbalte solární pole (ROSA) a toto bylo testováno na Mezinárodní vesmírná stanice v červnu 2017 jako součást Expedice 52, doručený stanici stanicí CRS-11 obchodní nákladní mise.[21]

The ŠIPKA nárazové těleso je navrženo k provádění průletových pozorování jiných asteroidů blízkých Země, jako např 2001 CB21 a 3361 Orfeus během své trajektorie na 65803 Didymos.[22][23][24] Získá některé obrázky ve viditelném spektru.

Sekundární kosmická loď

The Italská kosmická agentura (ASI) přispěje sekundární kosmickou lodí s názvem LICIACube (Lehký italský CubeSat pro zobrazování asteroidů), malá 6-jednotka CubeSat že se vezou s ŠIPKA a bude se oddělovat krátce před dopadem, aby získal snímky dopadu a vysunutí, jak obíhá kolem asteroidu.[18][25][26][27] Po průletu Dimorphos (Didymos B) bude LICIACube komunikovat přímo se Zemí a posílat zpět snímky ejecta.[28]

Ve spolupracujícím projektu Evropská kosmická agentura se vyvíjí Héra, kosmická loď, která bude vypuštěna do Didymosu v roce 2024 [29] - po dopadu DART - provést podrobný průzkum a posouzení.[29] Héra nese dva CubeSats, VRCHOL a Juventas.[29]

Navrhovaná sekundární kosmická loď pro AIDA
Hostitelská kosmická loďSekundární kosmická loďPoznámky
ŠIPKALICIACube [30]
HéraJuventas [31]
VRCHOL [33]
  • Švédské / finské / české / německé konsorcium
  • 6U CubeSat orbiter
  • Kamera, VIS / Near-IR spektrometr, těkavý analyzátor a magnetometr [32]
  • Pokusí se přistát na povrchu asteroidu [33]
SCI

Zaměřte asteroid

Cíl mise je 65803 Didymos, a binární asteroid systém, ve kterém jeden asteroid obíhá menší. Primární asteroid (Didymos A) má průměr asi 780 m (2 560 ft); její malá družice Dimorphos (Didymos B) má průměr asi 160 m na oběžné dráze asi 1 km od primární stanice.[8] DART zacílí na menší asteroid, Dimorphos. Didymos není Země asteroid „a není možné, že by experiment s průhybem mohl vytvořit nebezpečí nárazu.[15]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Adams, Elena; Oshaughnessy, Daniel; Reinhart, Matthew; John, Jeremy; Congdon, Elizabeth; Gallagher, Daniel; Abel, Elisabeth; Atchison, Justin; Fletcher, Zachary; Chen, Michelle; Heistand, Christopher; Huang, Philip; Smith, Evan; Sibol, Deane; Bekker, Dmitriy; Carrelli, David (2019). „Test přesměrování dvojitého asteroidu: Země vrací úder“. Konference IEEE Aerospace 2019. s. 1–11. doi:10.1109 / AERO.2019.8742007. ISBN  978-1-5386-6854-2.
  2. ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=DART Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  3. ^ C19-009 (12. dubna 2019). „NASA Awards Launch Services Services for Asteroid Redirect Test Mission“. NASA. NASA. Citováno 12. dubna 2019. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  4. ^ A b Andone, Dakin (25. července 2017). „NASA odhalila plán testování techniky obrany asteroidů“. CNN. Citováno 25. července 2017.
  5. ^ AIDA DART. Domovská stránka na APL.
  6. ^ A b C Studie dopadu a odklonu asteroidů (AIDA) Archivováno 07.06.2015 na Wayback Machine.
  7. ^ A b ŠIPKA na Applied Physics Laboratory Johns Hopkins University
  8. ^ A b C Mise Planetary Defense: Double Asteroid Redirection Test (DART) NASA 2017 Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  9. ^ NASA plánuje otestovat techniku ​​odklonu asteroidů, která má zabránit dopadu Země G. Brown 4. července 2017
  10. ^ Mise vychylování asteroidů prošla klíčovým milníkem vývoje 7. září 2018
  11. ^ Northon, Karen (11. dubna 2019). „NASA Awards Launch Services Services contract for Asteroid Redirect Test“. NASA. Citováno 12. dubna 2019. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  12. ^ NASA plánuje testovací misi pro odklon asteroidů pro případ, že by došlo k nemyslitelnému Vědecké varování 5. července 2017
  13. ^ DART: Domovská stránka na APL Archivováno 10. 05. 2018 na Wayback Machine DART Spacecraft APL 2017
  14. ^ Cheng, A.F .; Michel, P .; Reed, C .; Galvez, A .; Carnelli, I. (2012). DART: Test přesměrování dvojitého asteroidu (PDF). Evropský planetární vědecký kongres 2012. EPSC Abstrakty.
  15. ^ A b Michel, P .; Cheng, A .; Carnelli, I .; A. Rivkin, C .; Galvez, A .; Ulamec, S .; Reed, C. (únor 2015). „AIDA: Mise posuzování dopadů a odchylek asteroidů ve studii ESA a NASA“ (PDF). Observatoire de la Côte d'Azur. 1829: 6008. Bibcode:2015LPICo1829.6008M. Citováno 29. března 2015.
  16. ^ Korektor kurzu Adam Hadhazy Aerospace America Října 2017
  17. ^ NASA prosazuje misi vychylování asteroidů, která by jednoho dne mohla zachránit Zemi Inkvizitr 5. července 2017
  18. ^ A b Asteroidy zasáhly Zemi miliardy let. V roce 2022 jsme se vrátili. Archivováno 2018-10-31 na Wayback Machine Andy Rivkin, The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory 27. září 2018
  19. ^ Mise Hera je schválena, protože ESA dostává dosud největší rozpočet Kerry Hebden Prostorový deník 29. listopadu 2019
  20. ^ Kantsiper, Brian (2017). „Obchod s elektrickým pohonem mise Double Asteroid Redirection Test (DART)“. 2017 IEEE Aerospace Conference. s. 1–7. doi:10.1109 / AERO.2017.7943736. ISBN  978-1-5090-1613-6.
  21. ^ Talbert, Tricia (30. června 2017). „Mise s dvojitým asteroidovým přesměrováním (DART)“. NASA. Citováno 21. ledna 2018. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  22. ^ Cheng, Andrew F .; et al. (2018). „Test vychylování asteroidů AIDA DART: Planetární obrana a vědecké cíle“ (PDF). Planetární a kosmická věda. 157: 104–115. Bibcode:2018P & SS..157..104C. doi:10.1016 / j.pss.2018.02.015.
  23. ^ Adams, Elena. „DART - stav testu přesměrování dvojitého asteroidu mise NASA“ (PDF). Lunární a planetární institut. Citováno 27. listopadu 2019.
  24. ^ Cheng, A.F .; Michel, P .; Jutzi, M .; Rivkin, A.S .; Stickle, A .; Barnouin, O .; Ernst, C .; Atchison, J .; Pravec, P .; Richardson, D.C. (2016). „Mise pro posouzení dopadu a vychýlení asteroidu: Kinetický impaktor“. Planetární a kosmická věda. 121: 27–35. Bibcode:2016P & SS..121 ... 27C. doi:10.1016 / j.pss.2015.12.004.
  25. ^ Kretschmar, Peter; Küppers, Michael (20. prosince 2018). „Revoluce CubeSat“ (PDF). ESA. Citováno 24. ledna 2019.
  26. ^ Adams, Elena; Oshaughnessy, Daniel; Reinhart, Matthew; John, Jeremy; Congdon, Elizabeth; Gallagher, Daniel; Abel, Elisabeth; Atchison, Justin; Fletcher, Zachary; Chen, Michelle; Heistand, Christopher; Huang, Philip; Smith, Evan; Sibol, Deane; Bekker, Dmitriy; Carrelli, David (2019). „Test přesměrování dvojitého asteroidu: Země vrací úder“. Konference IEEE Aerospace 2019. s. 1–11. doi:10.1109 / AERO.2019.8742007. ISBN  978-1-5386-6854-2. DART navíc nese 6U CubeSat poskytovaný společností Agenzia Spaziale Italiana (ASI). CubeSat poskytne obrazovou dokumentaci dopadu, stejně jako pozorování místa dopadu na místě a výsledný oblak ejecta
  27. ^ Fahnestock, E .; Yu, Y .; Cheng, A. F. (2018). „Simulace a vizualizace DART Impact Ejecta pro provozní plánování Fly-Along CubeSat“. AGU podzimní schůzky abstrakty. 2018: P51A – 07. Bibcode:2018AGUFM.P51A..07F.
  28. ^ Cheng, Andy (15. listopadu 2018). „DART Mission Update“. ESA. Citováno 14. ledna 2019.
  29. ^ A b C Bergin, Chris (7. ledna 2019). „Héra přidává cíle ke zkušební misi planetární obrany“. NASASpaceflight.com. Citováno 11. ledna 2019.
  30. ^ Asteroidy zasáhly Zemi miliardy let. V roce 2022 jsme se vrátili. Archivováno 2018-10-31 na Wayback Machine Andy Rivkin The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory 27. září 2018
  31. ^ Nízkofrekvenční radar ke sáhajícím asteroidům z Juventas Cubesat na HERA. Alain Herique, Dirk Plettemeier, Wlodek Kofman, Yves Rogez, Christopher Buck a Hannah Goldberg; EPSC Abstracts, sv. 13, EPSC-DPS2019-807-2, 2019. Společné zasedání EPSC-DPS 2019
  32. ^ A b C Průzkum binárního asteroidu 65803 Didymos misí Hera. EPSC Abstracts, sv. 13, EPSC-DPS2019-583-1; Společné zasedání EPSC-DPS 2019, 15. – 20. Září 2019
  33. ^ A b „CubeSats se připojuje k misi Hera do systému asteroidů“. Prostor denně. 8. ledna 2019. Citováno 11. ledna 2019.
  34. ^ Michel, Patrick; Kueppers, Michael; Sierks, Holger; Carnelli, Ian (26. dubna 2017). „Evropská složka mise AIDA k binárnímu asteroidu: Charakterizace a interpretace dopadu mise DART“ (PDF). Pokroky ve vesmírném výzkumu (Článek) (zveřejněno 18. prosince 2017). 62 (8): 2261–2272. doi:10.1016 / j.asr.2017.12.020.