Kühlschrank statt Bruce Willis: Die Erde trifft zuerst

Im Gegensatz zum Szenario des Films "Armageddon" wartet die Menschheit nicht bis zum letzten Moment vor dem Absturz des Asteroiden. Im Gegenteil, die Erde wird die erste sein, die einen unschuldigen und harmlosen Asteroiden angreift, um zu üben, potenziell gefährliche Himmelskörper abzulenken. Die Mission der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation befindet sich in der Entwicklung, aber es ist bereits bekannt, dass sie aus mehreren Geräten gleichzeitig bestehen wird - zusätzlich zum DART-Sprengkopf selbst wird die Hera, die kürzlich Partner gewonnen hat - APEX- und Juventas-Würfel - fliegen.


Der Moment der Kollision aus Sicht des Künstlers, Bild ESA

Seltenes Ziel

Ein weiterer Asteroid (185851) 2000 DP107 ist in der Animation zu sehen, aber Didim und sein Begleiter sehen ähnlich aus, ESA-Video

Zwischen der Erde und dem Asteroidengürtel bewegt sich eine eher seltene Sache - ein Doppel-Asteroiden-System - in der Umlaufbahn. Es besteht aus (65803) Didim mit einem Durchmesser von 800 Metern und einem kleinen 150 Meter langen S / 2003 (65803) 1 mit dem inoffiziellen Namen "Didymoon" ("Didiluna"). Im Perizentrum nähern sich Asteroiden der Sonne mit 1.013 astronomischen Einheiten, und im Apozentrum gehen sie weiter als der Mars in den Asteroidengürtel bis zu 2,27 AE


Bild von Rinby / Wikimedia Commons

Asteroiden werden als potenziell gefährlich eingestuft, stellen jedoch keine unmittelbare Bedrohung dar. 2003 flogen sie ungefähr 19 Mal weiter als der Mond an uns vorbei, und der nächste Anflug wird für 2123 erwartet. Während der Annäherung 2003 wurden Asteroiden mit einem Radar untersucht und durch Kombination ihrer Daten mit photometrischen Daten (Helligkeit im optischen Bereich) erhielten wir ein solches Bild.


ESA-Bild

Im Jahr 2015 beschlossen die NASA und die ESA, gemeinsam ein Experiment mit einer Veränderung der Umlaufbahn des Asteroiden durchzuführen. Das Projekt hieß AIDA, aber 2016 trennten sich die Agenturen und die Mission wurde in zwei Teile geteilt - direkt den NASA DART-Impaktor und die ESA Hera-Forschungseinheit mit den Würfeln, aus denen das Unternehmen besteht.

DART

DART, NASA-Bild

Das Design des Geräts kann sich noch ändern, aber da der DART ein kinetischer Sprengkopf ist, wird es keine komplexe wissenschaftliche Ausrüstung geben. Gleichzeitig wird die Mission parallel zur Hauptaufgabe neue Technologien im Flug testen. Das erste ist das Xenon-Elektrostrahltriebwerk NEXT-C, ein verbessertes Triebwerk der interplanetaren Station Dawn, das kommerziell verkauft werden muss. Das zweite sind die neuen ROSA-Roll-up-Solarmodule. Dies sind nicht die ersten Sonnenkollektoren, die sich von einer Rolle entfalten, aber zum Beispiel war die Option für das Hubble-Teleskop nicht sehr erfolgreich und wurde auf harte umgestellt. Es verspricht auch eine Verbesserung sowohl der Kompaktheit als auch der Effizienz. ROSA-Panels wurden 2017 erfolgreich auf der ISS getestet.


Minimiert


Und eingesetzt. NASA-Fotos

Der Kühlschrank aus dem Titel der Veröffentlichung ist mit den Abmessungen des Geräts verknüpft - er ist 2,4 Meter hoch und bei erweiterten Paneelen erhöht sich die Breite auf 12,5 Meter.

Ein DART-Booster wurde noch nicht ermittelt. Das Startfenster ist von Dezember 2020 bis Mai 2021 geöffnet, und es wird davon ausgegangen, dass es mit einer kommerziellen oder militärischen Nutzlast in die geostationäre Umlaufbahn fliegen wird. Dort schaltet DART seinen Motor ein und beginnt einen langen Beschleunigungsvorgang nach Didim.


NASA-Schema

Der DART sollte sich am 7. Oktober 2022 dem Ziel Didiluna nähern. Die Geschwindigkeit relativ zum Asteroiden zum Zeitpunkt der Kollision beträgt 6 km / s, und die Umlaufbahn von Didiluna ändert sich um 1%, genug, damit bodengestützte Teleskope es reparieren können. Es wird jedoch nicht erwartet, dass sich Gefährten der Europäischen Weltraumorganisation nach den heutigen Plänen in der Nähe der Umlaufbahn befinden, und dies ist die größte Traurigkeit der Mission. Tatsache ist, dass Hera im Jahr 2023 beginnen sollte und den Asteroiden erst im Jahr 2026 erreichen wird. Es gibt bereits einen Vorschlag, den Start von DART zu verschieben, damit ein seltenes und interessantes Ereignis des Beschusses des Asteroiden von direkten Zeugen aufgezeichnet wird.


ESA-Animation

Hera und Gesellschaft

ESA-Animation

Das Hera-Gerät (Hera, die antike griechische Patronin der Ehe) ist mit festen Antennen mit hohem Gewinn und Sonnenkollektoren relativ einfach. Der verwendete Kraftstoff ist Standard-Heptyl und Amyl in vier Sechs-Liter-Tanks und Helium zum Boosten. Die Station wird ungefähr 420 kg wiegen, wovon 290 kg Treibstoff sein werden, und muss mit einer unfertigen Trägerrakete der Ariane 6 fliegen.

Bei Hera wird es vier wissenschaftliche Instrumente geben. Im sichtbaren Bereich fotografiert das Visual Imaging System (VIS) den Asteroiden, und der im Infrarotbereich arbeitende Wärmebildgeber (TIRI) kann die Eigenschaften der Oberfläche bestimmen - ob es sich um nacktes Gestein, Sand oder Staub handelt. Es ist auch TIRI, das uns das Ergebnis der Anreise in dieser Form zeigen kann:


Hypothetische Ansicht des Kraters im IR-Bereich, ESA-Bild

Auf der Sonde befinden sich auch zwei Radargeräte - Hoch- und Niederfrequenz. Ein HF-Radar kann bis zu einer Tiefe von 10 Metern gucken und die Oberflächenstruktur mit einer Auflösung von bis zu 0,2 m bestimmen, und ein LF-Radar kann den Asteroiden durchschauen und seine Struktur mit einer Auflösung von 30 m herausfinden.

Neben wissenschaftlichen Instrumenten wird es bei Gera ein technisches Experiment geben - der Funkkanal wird den Optel-D-Lasersender ergänzen, der die Möglichkeit der Laserkommunikation in interplanetaren Entfernungen testen wird.

Und schließlich bietet das Design Platz für den MASCOT-2-Lander (der erste landete die Hayabusa-2-Sonde im vergangenen Herbst auf dem Ryugu-Asteroiden) und zwei Cubesat-Formfaktoren 6U. Im Herbst 2018 begann die ESA mit der Auswahl der interessantesten Optionen und gab Anfang Januar bekannt, dass sie sich für die Finalisten entschieden hatte.


APEX, ESA-Bild

Der erste war Asteroid Prospection Explorer, APEX ("Asteroid Exploration"). Die wichtigsten wissenschaftlichen Instrumente werden ein Spektrometer zur Bestimmung der Oberflächenzusammensetzung und ein Magnetometer sein. Sie ergänzen perfekt die wissenschaftlichen Geräte von "Hera" und ermöglichen es Ihnen, zusammen mit ihnen Daten über die Zusammensetzung und Struktur des Asteroiden zu sammeln. Der Satellit wird auch über ein optisches Navigationssystem, Lidar und Motoren verfügen, mit denen er nicht nur die Oberfläche aus nächster Nähe fotografieren kann, ohne den Helden zu riskieren, sondern auch landen kann.


Juventas, Bild der ESA

Das zweite Gerät ist Juventas, das mit einem Gravitometer und einem Niederfrequenzradar ausgestattet werden soll. Zusammen mit dem "Hero" kann er Experimente im Funkbereich durchführen. Seine Existenz muss auch mit einer sanften Landung enden und auf der Oberfläche eines der Asteroiden arbeiten.

Fazit

Aus himmlischer Sicht ist die Idee, einen Asteroiden mit einem kontrollierten Schlag abzulenken, absolut vernünftig - für Asteroiden der Apollo-Gruppe mit einem Perizentrum im Erdgebiet wird eine leichte Beschleunigung aufgrund einer Kollision mit dem Erdapparat im Apozentrum (dem am weitesten entfernten Punkt in der Umlaufbahn von der Sonne) den Asteroiden niemals machen wird nicht in gefährlicher Entfernung der Erde nahe kommen. Und mit modernen Teleskopen kennen wir potenziell gefährliche erdnahe Objekte (mehr als 140 Meter, überqueren die Erdumlaufbahn) sehr gut und können ihre Flugbahn für die kommenden Jahrzehnte vorhersagen. Himmelskörper von der Größe des Tscheljabinsker Meteoriten (ca. 20 Meter) sind mit den heutigen Mitteln zwar viel schwieriger im Voraus zu erkennen, aber die Gefahr von ihnen ist geringer.

Man kann sich auch nur freuen, dass Cubsats zu ständigen Satelliten großer Geräte werden - sie ermöglichen es Ihnen, mehr wissenschaftliche Daten auf einer neuen Ebene zu sammeln , und es ist einfacher, Risiken einzugehen.