Asteroid Scout z blízké Země - Near-Earth Asteroid Scout - Wikipedia

Asteroid Scout z blízké Země
Blízko Earth Asteroid Scout.jpg
Koncept NEA Scout: ovladatelný CubeSat solární plachta kosmická loď
JménaNEA skaut
Typ misePrůzkum; demonstrátor technologie
OperátorNASA
Trvání mise≤3 roky[1]
Vlastnosti kosmické lodi
Typ kosmické lodiCubeSat
Autobus6U
Odpalovací mše14 kg (31 lb)[1]
Rozměryautobus: 10 cm × 20 cm × 30 cm (3,9 palce × 7,9 palce × 11,8 palce)
sluneční plachta: 86 m2 (930 čtverečních stop)
Začátek mise
Datum spuštění2021[2]
RaketaSLS
Spusťte webKennedy LC-39B[3]
Orbitální parametry
Referenční systémheliocentrická oběžná dráha
Transpondéry
KapelaX pásmo
Síla TWTA2 W.
 

The Asteroid Scout z blízké Země (NEA skaut) je plánovaná mise do NASA vyvinout kontrolovatelný levný náklad CubeSat solární plachta kosmická loď schopná setkání blízkozemské asteroidy (NEA).[4][5] NEA Scout bude jedním ze 13 CubeSatů, které budou přepravovány s Artemis 1 mise do heliocentrická oběžná dráha v cis-lunárním prostoru na prvním letu Space Launch System (SLS) plánuje spuštění v roce 2021.[2] Nejpravděpodobnějším cílem mise je 1991 VG, ale to se může změnit na základě data spuštění nebo jiných faktorů.[6] Po nasazení v cislunární prostor NEA Scout provede řadu měsíčních průletů, aby dosáhl optimální trajektorie odletu před zahájením dvouleté plavby.

NASA Marshall Space Flight Center (MSFC) a Laboratoř tryskového pohonu (JPL) tuto misi vyvíjejí společně s podporou NASA Goddardovo vesmírné středisko, Vesmírné centrum Lyndona B. Johnsona, Langley Research Center, a Sídlo NASA.[4] Hlavní řešitelkou (vědou) je Julie Castillo-Rogez z JPL NASA. Hlavním vyšetřovatelem (sluneční plachta) je Les Johnson z NASA MSFC.

Přehled

Mise je financována z ředitelství NASA pro misi pro průzkum a operace člověka. Blízkozemské asteroidy (NEA ) jsou zajímavé pro vědu, a protože NASA nadále zdokonaluje své plány možného průzkumu těchto malých objektů s lidskými průzkumníky, je nutné provést počáteční průzkum s levnými robotickými prekurzory, aby se minimalizovala rizika, a informovat potřebné nástroje pro budoucí průzkumné mise. Charakterizace NEA o průměru větším než 20 m má také velký význam pro plánování strategií zmírňování planetární obrana.[5]

Kosmická loď NEA Scout bude jednou ze třinácti CubeSatů nesených jako sekundární užitečné zatížení při prvním letu Space Launch System (SLS), mise s názvem Artemis 1.[7] K měření fyzikálních vlastností objektu blízkého Zemi bude kosmická loď provádět pomalý (10–20 m / s)[8] blízko (10 km (6,2 mil)) průlet.

Fotbalová branka

Skautská mise NASA Near Earth Asteroid (NEA) předvede schopnost extrémně malé kosmické lodi poháněné sluneční plachetou provést průzkum asteroidu s nízkými náklady. Cílem je vyvinout schopnost, která by odstranila mezery ve znalostech a blízkozemský asteroid v rozsahu 1–100 m.[5][9][8] NEA v rozmezí 1–100 m jsou špatně charakterizovány kvůli výzvám, které přicházejí s jejich detekcí, pozorováním a sledováním po delší dobu. Předpokládalo se, že objekty ve velikosti 1–100 m jsou fragmenty větších objektů. Bylo však také navrženo, že by tyto objekty mohly být ve skutečnosti hromady suti.[5]

Výzkumníci misí tvrdí, že „charakterizace NEA, které mají průměr větší než 20 m, má rovněž velký význam pro informování o strategiích zmírňování planetární obrana."

cílová

Plánovaný cíl, který se může změnit, je objekt blízký Zemi 1991 VG.[6] 1991 VG byl objeven krátce předtím, než 6. listopadu 1991 prošel ze Země jen 0,003 AU a v srpnu 2017 se vrátil do 0,06 AU od Země.[10][11] To vyvolalo zájem kvůli blízkému přístupu a očekávání, že taková oběžná dráha podobná Zemi nebude mít dlouhodobou orbitální stabilitu. Jakmile je průlet dokončen a bude-li systém stále plně funkční, uvažuje se o prodloužené misi, která možná o několik měsíců později povede k průzkumu jiného asteroidu nebo k opětovnému průletu VG z roku 1991.[8]

Užitečné zatížení

Pozorování bude dosaženo použitím a CubeSat provádění blízkého (~ 10 km) průletu, vybaveného vědeckou monochromatickou kamerou s vysokým rozlišením pro měření fyzikálních vlastností objektu blízkého Zemi. Fotoaparát je ECAM M-50 od Malin Space Science Systems.[5] Měření, která je třeba řešit, zahrnují přesné umístění cíle (poloha a predikce), rychlost otáčení a poloha pólu, hmotnost, hustota, mapování částic a pole trosek v okolí cíle, spektrální typ albedo a asteroidů, morfologie povrchu a vlastnosti a vlastnosti regolitu.[5] Mise bude využívat NASA Deep Space Network jako primární součást pro komunikaci a sledování.[5]

Design

Architektura kosmické lodi, která byla poprvé představena v roce 2014, je založena na 6 jednotce CubeSat s uloženou obálkou o něco větší než 10 × 20 × 30 cm, hmotností 14 kg (31 lb),[1] přívod studeného plynu Systém,[12] a primárně založeno na použití komerčních běžných dílů.[5] I když je možné, aby 6U CubeSat dosáhl NEA s konvenčními chemický pohon, jak počet cílů, tak spouštěcí okno by byly pevně omezeny. Využitím solární plachta pohon, zachycování velkého počtu cílů v jakémkoli startovacím okně je možné.[1] Délka mise se odhaduje na 2,5[5] a 3 roky.[1]

Po nasazení v cislunární prostor, NEA Scout nasadí své solární panely a anténa. Po měsíčním průletu se sluneční plachta nasadí a bude zahájena kontrola kosmických lodí. NEA Scout poté provede řadu měsíčních průletů, aby dosáhl optimální trajektorie odletu před zahájením své 2,0 - 2,5 roku dlouhé plavby k asteroidu 1991 VG.[8]

Plachta

Jediných 86 m nasadí čtyři ramena 6,8 m2 aluminizovaná polyimidová solární plachta o tloušťce 2,5 μm.[1] Mechanismus nasazení plachty je modifikací mechanismu plachty NanoSail a planetární společnost LightSail 2 kosmická loď.[1][8] Doba nasazení celé plachty je přibližně 30 minut.

Avionika

Modul avioniky obsahuje desky s plošnými spoji pro telekomunikace, jednotku distribuce energie, systém velení a zpracování dat, sluneční senzory a miniaturizovaný sledovač hvězd. Tento modul také obsahuje reakční kola, lithiové baterie a fotoaparát.[5] Kosmická loď sluneční plachty ovládání postoje systém se skládá ze tří ovládacích subsystémů: a reakční kolo řídicí systém, systém řízení reakce a nastavitelný systém hromadného překladu.[13]

Pohon

Pohonný systém studeného plynu je umístěn pod sluneční plachtou a poskytuje detumbing, počáteční impulzivní manévry (potřebné pro únikové trajektorie s asistencí měsíce) a řízení hybnosti.[14] Kosmická loď bude používat Transpondér duhovky pro komunikaci v Pásmo X..[5]

Viz také

Mise asteroidů
  • Dawn (kosmická loď) - Devátá mise programu Discovery; orbitální průzkum hlavních asteroidů pásu 4 Vesta a 1 Ceres
  • Hayabusa - Japonská sonda k asteroidu 25143 Itokawa
  • Hayabusa2 - Japonská vesmírná mise na asteroid Ryugu
  • Lucy (kosmická loď) - Třináctá mise programu Discovery; mnohonásobný průzkum pěti trojských koní Jupiter
  • OSIRIS-REx - robotická vesmírná mise NASA 2016–2023
  • Psyché (kosmická loď) - čtrnáctá mise v programu Discovery; okružní průzkum hlavního asteroidu pásu 16 Psyche
Kosmická loď sluneční plachty
13 CubeSats letí dál Artemis 1 letu jsou

Reference

  1. ^ A b C d E F G Návrh a vývoj mechanismu zavaděče solárních plachet NEA Scout (PDF). Alexander R. Sobey a Tiffany Russell Lockett. NASA. 2016.
  2. ^ A b Clark, Stephen (1. května 2020). „S nadějí na zahájení příštího roku si NASA klade za cíl obnovit provoz SLS během několika týdnů“. Citováno 3. května 2020.
  3. ^ Hill, Bill (březen 2012). „Stav vývoje systémů průzkumu“ (PDF). Poradní sbor NASA. Citováno 21. července 2012.
  4. ^ A b „NASA TechPort - Projekt průzkumu asteroidů v blízkosti Země“. NASA TechPort. Národní úřad pro letectví a vesmír. Citováno 19. listopadu 2015.
  5. ^ A b C d E F G h i j k McNutt, Leslie; Castillo-Rogez, Julie (2014). „Asteroid Scout poblíž Země“ (PDF). NASA. Americký institut pro letectví a astronautiku. Citováno 2015-05-13.
  6. ^ A b Mahoney, Erin (30. října 2015). "NEA Scout". NASA. Citováno 21. května 2017.
  7. ^ Asteroid Scout z blízké Země (PDF). Leslie McNutt1, Les Johnson a Dennon Clardy. NASA.
  8. ^ A b C d E Scout Earth Asteroid (NEA) (PDF). Les Johnson, Julie Castillo-Rogez, Jared Dervan a Leslie McNutt. NASA. 1. prosince 2016.
  9. ^ Castillo-Rogez, Julie; Abell, Paul. „Mise skautů blízko Země asteroidů“ (PDF). NASA. Lunární a planetární institut. Citováno 2015-05-13.
  10. ^ Steel, Duncan (duben 1995). „SETA a 1991 VG“. Hvězdárna. 115: 78–83. Bibcode:1995Obs ... 115 ... 78S. Citováno 2016-08-28 - přes Harvard.
  11. ^ „Prohlížeč databáze JPL pro malé tělo: (1991 VG)“ (poslední pozorování: 1992-04-27; oblouk: 173 dní). Laboratoř tryskového pohonu. Citováno 21. května 2017.
  12. ^ Systém skautského pohonu NEA. Pohonné systémy VACCO. 2017.
  13. ^ Kontrola zamezení flexy dynamiky systému řízení reakce kosmické lodi NEA Scout Solar Sail. Heaton Andrew a kol. NASA. 17. ledna 2017.
  14. ^ VACCO - pohonné systémy CubeSat. VACCO. 2017.

externí odkazy