Двойной тест перенаправления астероидов - Double Asteroid Redirection Test

Эта статья о миссии ударника. Для орбитального аппарата Земли см. DART (спутник).

Двойной тест перенаправления астероидов
DART image.jpg
Миссия DART в космосе
Тип миссииУдарный астероид
ОператорНАСА  / APL
Интернет сайтnasa.gov/planetarydefense/dart
дротик.jhuapl.edu
Свойства космического корабля
ПроизводительЛаборатория прикладной физики
Стартовая масса500 кг (1100 фунтов)
Размеры12,5 м × 2,4 м (41,0 футов × 7,9 футов)
Мощность3,5 кВт [1]
Начало миссии
Дата запуска22 июля 2021 г. [2]
РакетаСокол 9 [3]
Запустить сайтВанденберг, SLC-4E
ПодрядчикSpaceX
(65803) Дидимос [4] ударник
Компонент космического корабляDART
Дата воздействияОктябрь 2022 г.
 

Двойной тест перенаправления астероидов (DART) планируется Космический зонд который посетит двойной астероид Дидимос и продемонстрировать кинетические эффекты столкновения космического корабля с ударником о астероид луна за планетарная защита целей. Миссия предназначена для проверки того, может ли удар космического корабля успешно отклонить астероид на встречных курсах с земной шар.

Демонстрация отклонения астероида - ключевой тест, который НАСА и другие агентства желают работать до фактической потребности в планетарная защита настоящее. DART - это совместный проект НАСА и Джонс Хопкинс Лаборатория прикладной физики (APL), и он разрабатывается под эгидой НАСА. Управление координации планетарной защиты.

В августе 2018 года НАСА одобрило проект, чтобы начать финальную стадию проектирования и сборки.

Фон

Первоначально Европейское космическое агентство (ЕКА) и НАСА имели независимые планы миссий по тестированию стратегий отклонения астероидов, и к 2015 году они начали сотрудничество под названием АИДА с участием двух отдельных запусков космических кораблей, которые работают в синергии.[5][6][7] Согласно предложению, европейский космический корабль, ЦЕЛЬ, должен был быть запущен в декабре 2020 года, и DART в июле 2021 г. ЦЕЛЬ совершил бы оборот вокруг более крупного астероида, чтобы изучить его состав и состав его луны. DART затем столкнется с луной астероида в октябре 2022 года во время сближения с Землей.[6] ЦЕЛЬ изучили бы силу астероида, физические свойства поверхности и его внутреннюю структуру, а также измерили бы влияние астероида на орбиту луны вокруг более крупного астероида. Поскольку ЦЕЛЬ орбитальный аппарат был отменен, полная характеристика астероидов не будет получена, а последствия столкновения DART будет контролироваться с наземных телескопов и радаров.[8][7]

В июне 2017 года НАСА одобрило переход от разработки концепции к стадии предварительного проектирования.[9] а в августе 2018 года НАСА одобрило проект, чтобы начать финальную стадию проектирования и сборки.[10]

11 апреля 2019 года НАСА объявило, что SpaceX Сокол 9 будет использоваться для запуска DART.[11] Первоначально планировалось, что DART будет второстепенной полезной нагрузкой при коммерческом запуске, чтобы снизить затраты, однако в презентации обновления миссии в ноябре 2018 года было отмечено, что у миссии есть специальная ракета-носитель.

По оценкам ученых, в мире насчитывается 25 000 крупных астероидов. Солнечная система, хотя на сегодняшний день обследования выявили около 8000, поэтому официальные лица НАСА считают необходимым разработать эффективный план на случай, если околоземный объект угрожают Земле.[12]

Миссия

Эволюционный ксеноновый двигатель НАСА (СЛЕДУЮЩИЙ ), работающие в вакуумной камере.

DART это ударник, который не несет никакой научной полезной нагрузки, кроме Датчик солнца, а звездный трекер и камера с апертурой 20 см (DRACO) для поддержки автономной навигации при столкновении с луной небольшого астероида в его центре. Подсчитано, что удар 500 кг (1100 фунтов)[13] DART при 6 км / с (3,7 миль / с)[4] приведет к изменению скорости порядка 0,4 мм / с, что приводит к небольшому изменению траектории астероидной системы, но со временем приводит к большому смещению траектории.[14][6][15] Общий, DART как ожидается, изменит скорость орбиты Dimorphos (Didymos B) примерно на полмиллиметра в секунду, что приведет к изменению орбитального периода примерно на 10 минут.[16] На протяжении миллионов километров кумулятивное изменение траектории превратит столкновение с астероидом или кометой, действительно привязанным к Земле, в безопасный исход.[17] Фактическое изменение скорости и смещение орбиты будут измерены через несколько лет с помощью небольшого космического корабля под названием Гера что бы провести детальную разведку и оценку.[18] Гера была утверждена в ноябре 2019 года.[19]

DART космический корабль будет использовать NEXT ионный двигатель, тип солнечная электрическая тяга.[8][20] Он будет питаться от 22 м2 солнечные батареи для выработки ~ 3,5 кВт, необходимой для питания двигателя NASA Evolutionary Xenon Thruster - Commercial (NEXT-C).[1] В солнечных батареях космического корабля используется Разверните солнечную батарею (ROSA), и это было проверено на Международная космическая станция в июне 2017 г. в рамках Экспедиция 52, доставлены на станцию CRS-11 коммерческая грузовая миссия.[21]

В DART Импактор предлагается для наблюдения за другими сближающимися с Землей астероидами, такими как 2001 CB21 и 3361 Орфей во время его траектории к 65803 Didymos.[22][23][24] Он получит некоторые изображения в видимом спектре.

Вторичный космический корабль

В Итальянское космическое агентство (ASI) предоставит вторичный космический корабль под названием LICIACube (Легкий итальянский CubeSat для съемки астероидов), небольшая 6-секционная CubeSat это будет совмещено с DART и разделится незадолго до удара, чтобы получить изображения удара и выброса, когда он дрейфует мимо астероида.[18][25][26][27] LICIACube будет напрямую связываться с Землей, посылая обратно изображения выброса после пролета Dimorphos (Didymos B).[28]

В совместном проекте Европейское космическое агентство развивается Гера, космический корабль, который будет запущен в Дидимос в 2024 году. [29] - после удара DART - провести детальную разведку и оценку.[29] Гера будет нести два CubeSats, APEX и Ювентас.[29]

Предлагаемый вторичный космический аппарат для AIDA
Хост космический корабльВторичный космический корабльЗамечания
DARTLICIACube [30]
ГераЮвентас [31]
APEX [33]
  • Шведским / финским / чешским / немецким консорциумом
  • 6U орбитальный аппарат CubeSat
  • Камера, спектрометр VIS / ближнего ИК-диапазона, анализатор летучих веществ и магнитометр [32]
  • Попытка приземлиться на поверхность астероида [33]
SCI
  • К JAXA
  • Необязательный [34]

Целевой астероид

Цель миссии - 65803 Didymos, а двойной астероид система, в которой один астероид вращается вокруг меньшего. Главный астероид (Дидимос А) имеет диаметр около 780 м (2560 футов); его небольшой спутник Диморфос (Дидимос В) имеет диаметр около 160 м (520 футов) на орбите примерно в 1 км от главной звезды.[8] DART нацелится на меньший астероид Диморфос. Didymos - это не Астероид, пересекающий Землю, и нет никакой возможности, что эксперимент по отклонению может создать опасность удара.[15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Адамс, Елена; Ошаугнесси, Дэниел; Рейнхарт, Мэтью; Джон, Джереми; Конгдон, Элизабет; Галлахер, Дэниел; Авель, Элизабет; Атчисон, Джастин; Флетчер, Захари; Чен, Мишель; Хейстанд, Кристофер; Хуанг, Филипп; Смит, Эван; Сибол, Дин; Беккер, Дмитрий; Каррелли, Дэвид (2019). «Двойной тест перенаправления астероидов: Земля наносит ответный удар». Конференция IEEE Aerospace 2019. С. 1–11. Дои:10.1109 / AERO.2019.8742007. ISBN  978-1-5386-6854-2.
  2. ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=DART Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  3. ^ C19-009 (12 апреля 2019 г.). «НАСА награждает контракт на оказание услуг по тестовой миссии по перенаправлению астероидов». НАСА. НАСА. Получено 12 апреля 2019. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  4. ^ а б Андоне, Дакин (25 июля 2017 г.). «НАСА обнародовало план по тестированию техники защиты от астероидов». CNN. Получено 25 июля 2017.
  5. ^ АИДА ДАРТ. Домашняя страница APL.
  6. ^ а б c Исследование по оценке воздействия и отклонения астероидов (AIDA) В архиве 2015-06-07 на Wayback Machine.
  7. ^ а б DART в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса
  8. ^ а б c Планетарная защита: миссия по тестированию двойного астероида (DART) НАСА 2017 Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  9. ^ НАСА планирует испытать метод отклонения астероида, предназначенный для предотвращения столкновения с Землей Г. Браун 4 июля 2017 г.
  10. ^ Миссия по отклонению астероидов прошла ключевой этап разработки 7 сентября 2018 г.
  11. ^ Нортон, Карен (11 апреля 2019 г.). «НАСА награждает контракт на оказание услуг по тестированию перенаправления астероидов». НАСА. Получено 12 апреля 2019. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  12. ^ НАСА планирует испытательную миссию на отклонение астероида на случай, если случится немыслимое Уведомление о науке 5 июля 2017 г.
  13. ^ DART: домашняя страница APL В архиве 2018-05-10 в Wayback Machine DART Spacecraft APL 2017
  14. ^ Cheng, A.F .; Michel, P .; Рид, С .; Galvez, A .; Карнелли, И. (2012). DART: тест перенаправления двойного астероида (PDF). Европейский конгресс по планетарной науке 2012. Тезисы докладов EPSC.
  15. ^ а б Michel, P .; Cheng, A .; Carnelli, I .; А. Ривкин, Ц .; Galvez, A .; Ulamec, S .; Рид, К. (февраль 2015 г.). «AIDA: Миссия по оценке удара и отклонения астероидов изучается в ЕКА и НАСА» (PDF). Observatoire de la Côte d'Azur. 1829: 6008. Bibcode:2015LPICo1829.6008M. Получено 29 марта 2015.
  16. ^ Корректор курса Адам Хадхази Аэрокосмическая Америка Октябрь 2017 г.
  17. ^ НАСА реализует миссию по отклонению астероидов, которая однажды может спасти Землю Инквизитр 5 июля 2017 г.
  18. ^ а б Астероиды падают на Землю миллиарды лет. В 2022 году мы нанесем ответный удар. В архиве 2018-10-31 на Wayback Machine Энди Ривкин, Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса 27 сентября 2018 г.
  19. ^ Миссия Геры одобрена, поскольку ЕКА получает самый большой бюджет в истории Керри Хебден Журнал Room Space 29 ноября 2019 г.
  20. ^ Канципер, Брайан (2017). «Торговля электрическими силовыми установками миссии Double Asteroid Redirection Test (DART)». Конференция IEEE Aerospace 2017. С. 1–7. Дои:10.1109 / AERO.2017.7943736. ISBN  978-1-5090-1613-6.
  21. ^ Тальберт, Триша (30 июня 2017 г.). "Миссия по тестированию двойного астероида (DART)". НАСА. Получено 21 января 2018. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  22. ^ Ченг, Эндрю Ф .; и другие. (2018). "Испытание на отклонение астероида AIDA DART: защита планеты и научные цели" (PDF). Планетарная и космическая наука. 157: 104–115. Bibcode:2018P & SS..157..104C. Дои:10.1016 / j.pss.2018.02.015.
  23. ^ Адамс, Елена. «DART - Статус испытания на перенаправление двойного астероида, миссия НАСА» (PDF). Лунно-планетарный институт. Получено 27 ноября 2019.
  24. ^ Cheng, A.F .; Michel, P .; Jutzi, M .; Ривкин, А.С .; Stickle, A .; Barnouin, O .; Эрнст, С .; Atchison, J .; Pravec, P .; Ричардсон, округ Колумбия (2016). «Миссия по оценке удара и отклонения астероидов: кинетический ударник». Планетарная и космическая наука. 121: 27–35. Bibcode:2016P & SS..121 ... 27C. Дои:10.1016 / j.pss.2015.12.004.
  25. ^ Кречмар, Питер; Кюпперс, Майкл (20 декабря 2018 г.). «Революция CubeSat» (PDF). ЕКА. Получено 24 января 2019.
  26. ^ Адамс, Елена; Ошаугнесси, Дэниел; Рейнхарт, Мэтью; Джон, Джереми; Конгдон, Элизабет; Галлахер, Дэниел; Авель, Элизабет; Атчисон, Джастин; Флетчер, Захари; Чен, Мишель; Хейстанд, Кристофер; Хуанг, Филипп; Смит, Эван; Сибол, Дин; Беккер, Дмитрий; Каррелли, Дэвид (2019). «Двойной тест перенаправления астероидов: Земля наносит ответный удар». Конференция IEEE Aerospace 2019. С. 1–11. Дои:10.1109 / AERO.2019.8742007. ISBN  978-1-5386-6854-2. Кроме того, на борту DART находится спутник CubeSat высотой 6U, предоставленный Agenzia Spaziale Italiana (ASI). CubeSat обеспечит получение документальных изображений удара, а также наблюдение на месте места удара и образовавшегося шлейфа выброса.
  27. ^ Fahnestock, E .; Yu, Y .; Ченг, А. Ф. (2018). "Моделирование и визуализация ударного выброса DART для оперативного планирования полета на CubeSat". Тезисы осеннего собрания AGU. 2018: P51A – 07. Bibcode:2018AGUFM.P51A..07F.
  28. ^ Ченг, Энди (15 ноября 2018 г.). "Обновление миссии DART". ЕКА. Получено 14 января 2019.
  29. ^ а б c Бергин, Крис (7 января 2019 г.). "Гера добавляет цели к испытательной миссии планетарной защиты". NASASpaceflight.com. Получено 11 января 2019.
  30. ^ Астероиды падают на Землю миллиарды лет. В 2022 году мы нанесем ответный удар. В архиве 2018-10-31 на Wayback Machine Энди Ривкин Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса 27 сентября 2018 г.
  31. ^ Низкочастотный радар для постижения астероидов с спутника Juventas Cubesat на HERA. Ален Эрик, Дирк Плеттемайер, Влодек Кофман, Ив Рогез, Кристофер Бак и Ханна Голдберг; Тезисы EPSC, Vol. 13, EPSC-DPS2019-807-2, 2019. Совместное заседание EPSC-DPS 2019
  32. ^ а б c Исследование двойного астероида 65803 Didymos миссией Hera. Тезисы EPSC, Vol. 13, EPSC-DPS2019-583-1; Совместное заседание EPSC-DPS 2019, 15-20 сентября 2019 г.
  33. ^ а б "CubeSats присоединяются к миссии Hera к системе астероидов". Space Daily. 8 января 2019 г.. Получено 11 января 2019.
  34. ^ Мишель, Патрик; Куэпперс, Майкл; Сиркс, Хольгер; Карнелли, Ян (26 апреля 2017 г.). «Европейский компонент миссии AIDA к двойному астероиду: характеристика и интерпретация воздействия миссии DART» (PDF). Успехи в космических исследованиях (Статья) (опубликована 18 декабря 2017 г.). 62 (8): 2261–2272. Дои:10.1016 / j.asr.2017.12.020.