Computeranimation von Don Quijote und seinem Asteroidenziel. Bildnachweis: ESA. Klicken um zu vergrößern.
Auf der Grundlage der Empfehlungen von Asteroidenexperten hat die ESA zwei Ziel-Asteroiden für ihre Mission zur Ablenkung erdnaher Objekte ausgewählt, Don Quijote.
Don Quijote ist eine Mission zur Ablenkung von Asteroiden, die derzeit vom Advanced Concepts Team (ACT) der ESA untersucht wird. Anfang dieses Jahres übermittelte das NEO Mission Advisory Panel (NEOMAP), das aus bekannten Experten auf diesem Gebiet besteht, der ESA einen Zielauswahlbericht für die künftigen Missionen zur Minderung von Asteroiden in Europa, in dem die relevanten Kriterien für die Auswahl eines Ziels und die Auswahl von zwei Kriterien ermittelt wurden Objekte, die die meisten dieser Kriterien erfüllen. Die Asteroiden? vorübergehende Bezeichnungen sind 2002 AT4 und 1989 ML.
Mit diesem Input und der Unterstützung der CDF-Experten (Concurrent Design Facility) der ESA hat das Advanced Concepts Team nun eine umfassende Bewertung geeigneter Missionsarchitekturen, Startstrategien, Optionen für Antriebssysteme und Experimente abgeschlossen.
Das aktuelle Szenario sieht zwei Raumfahrzeuge in getrennten interplanetaren Trajektorien vor. Ein Raumschiff (Hidalgo) trifft auf einen Asteroiden, das andere (Sancho) erreicht den Ziel-Asteroiden früher, trifft sich und umkreist den Asteroiden mehrere Monate lang und beobachtet ihn vor und nach dem Aufprall, um Änderungen in seiner Umlaufbahn festzustellen.
Industriestudien beginnen jetzt; Es wird Sache europäischer Experten sein, alternative Lösungen für das Design der kostengünstigen NEO-Vorläufermission vorzuschlagen. Dies wird der erste Schritt zur Entwicklung eines Mittels zur Bekämpfung von Asteroideneinschlägen sein? Eine der wenigen Naturkatastrophen, die unsere Technologie verhindern kann.
Knapp daneben?
Während die Augen der Welt auf den Tsunami in Asien im vergangenen Weihnachten gerichtet waren, suchte eine Gruppe von Wissenschaftlern unbehaglich nach einer weiteren möglichen Naturkatastrophe? die Gefahr eines Asteroideneinschlags.
Am 19. Dezember 2004 wurde MN4, ein Asteroid von etwa 400 m, der seit seiner Entdeckung sechs Monate zuvor verloren gegangen war, erneut beobachtet und seine Umlaufbahn berechnet. Es wurde sofort klar, dass die Chancen, dass es bei einer engen Begegnung im Jahr 2029 die Erde treffen könnte, ungewöhnlich hoch waren. Im Laufe der Tage nahm die Wahrscheinlichkeit nicht ab und der Asteroid wurde dafür berüchtigt, alle früheren Aufzeichnungen in den Aufprallrisikoskalen von Turin und Palermo zu übertreffen - Skalen, die das Risiko eines Asteroidenaufpralls messen, genau wie die Richterskala die Größe eines Erdbebens quantifiziert.
Erst nachdem frühere Beobachtungen des Objekts gefunden und eine genauere Flugbahn berechnet worden waren, wurde klar, dass es keinen Einfluss auf die Erde haben würde? Zumindest nicht im Jahr 2029. Auswirkungen auf spätere Daten sind zwar unwahrscheinlich, aber nicht vollständig ausgeschlossen. Es ist äußerst schwierig zu sagen, was passieren wird, wenn wir nicht einen besseren Weg finden, um diese oder andere NEOs zu verfolgen und erforderlichenfalls Maßnahmen zu ergreifen, um sie anzugehen.
Die meisten Experten aus aller Welt sind sich einig, dass diese Fähigkeit jetzt in unserer Reichweite liegt. Eine Mission wie Don Quijote von der ESA könnte ein Mittel sein, um eine bedrohliche NEO zu bewerten und konkrete Schritte zu unternehmen, um sie von der Erde abzulenken.
Aber jede gute Leistung muss einstudiert werden. Um auf eine solche Bedrohung vorbereitet zu sein, sollten wir unsere Hardware zuerst an einem harmlosen Asteroiden testen. Don Quijote wäre die erste Mission, die einen solchen Versuch unternimmt. Die große Frage war: Welcher Asteroid und wie sollte er sein?
Auf der Suche nach dem perfekten Ziel
Die NEO-Population enthält eine verwirrende Vielzahl von Objekten, und die Entscheidung, welche physikalischen Parameter für Minderungsüberlegungen am relevantesten sind, ist keine triviale Aufgabe. Die NEOMAP-Experten nahmen die Herausforderung an und gaben der ESA im Februar 2005 ihre Empfehlungen zu den Asteroidenauswahlkriterien für die Ablenkungsprobe der ESA.
Die Leute mögen sich fragen, ob die Durchführung eines Durchbiegungstests, wie er für Don Quijote geplant ist, ein Risiko für unseren Planeten darstellt. Was ist, wenn etwas schief geht? Könnten wir ein Problem schaffen, anstatt zu lernen, wie man eines vermeidet?
Experten weltweit sagen, die Antwort sei nein. Selbst ein sehr dramatischer Aufprall eines schweren Raumfahrzeugs auf einen kleinen Asteroiden würde nur zu einer winzigen Veränderung der Umlaufbahn des Objekts führen. Tatsächlich wäre die Änderung so gering, dass für die Don Quijote-Mission zwei Raumschiffe erforderlich sind. eine, um die Auswirkungen der anderen zu überwachen. Das zweite Raumschiff misst die subtile Variation der Umlaufbahnparameter des Objekts, die von der Erde aus nicht wahrnehmbar wären.
Zielobjekte können auch so ausgewählt werden, dass alle möglichen Bedenken vollständig vermieden werden, indem untersucht wird, wie sich der Abstand zwischen den Umlaufbahnen des Asteroiden und der Erde mit der Zeit ändert. Wenn der Ziel-Asteroid kein "Erdkreuzer" ist, wie dies bei NEOs im "Amor" der Fall ist. Klasse (mit Umlaufbahnen mit einem Perihelabstand von weit über 1 AE) stellt das Testen eines Ablenkmanövers kein Risiko für die Erde dar.
Andere Überlegungen in Bezug auf die Umlaufbahn des Ziel-Asteroiden sind ebenfalls wichtig, insbesondere die Änderung der Umlaufgeschwindigkeit, die das Raumschiff benötigt, um "aufzuholen". mit dem Ziel-Asteroiden? das sogenannte "Delta V". Dies sollte ausreichend klein sein, um die erforderliche Menge an Treibmittel für Raumfahrzeuge zu minimieren und die Verwendung billigerer Trägerraketen zu ermöglichen, aber hoch genug, um die Verwendung desselben Raumfahrzeugs mit einer Reihe möglicher Ziele zu ermöglichen.
Die Anforderungen an Navigations- und Ablenkungsmessungen stellen einige starke Einschränkungen für die Zielauswahl. Form, Dichte und Größe sind wichtige Faktoren, die jedoch häufig kaum bekannt sind. Ein Raumschiff, das einen Asteroiden umkreist, muss das Gravitationsfeld des Objekts kennen, um navigieren zu können. Das? Impaktor-Raumschiff? muss die Position des Massenschwerpunkts kennen, um den Punkt zu definieren, den er anstrebt.
Asteroiden kommen in allen möglichen Geschmacksrichtungen vor, aber was die Zusammensetzung betrifft, dominieren zwei Haupttypen. Unser noch rudimentäres Wissen über die Häufigkeit von Asteroiden verschiedener Typen in der erdnahen Asteroidenpopulation zeigt, dass der nächste gefährliche Asteroid eher ein "C-Typ" als ein "S-Typ" ist. C-Typen haben dunkle Oberflächen mit einer kohlenstoffhaltigen spektralen Signatur, während S-Typen hellere Oberflächen haben, deren Spektren eng mit denen von Silikaten übereinstimmen. Die Oberflächeneigenschaften des Ziel-Asteroiden - und insbesondere der Prozentsatz des von ihm reflektierten Lichts - sind ein kritischer Faktor in der letzten Phase der Navigation des Impaktor-Raumfahrzeugs. Je heller es aussieht, desto leichter ist es zu zielen. Für eine Probe sollte das Ziel jedoch nicht zu einfach sein.
Die ESA hat die Asteroiden 2002 AT4 und (10302) 1989 ML als Missionsziele ausgewählt, da sie den besten Kompromiss unter allen (manchmal widersprüchlichen) Auswahlkriterien darstellen. Eine Entscheidung darüber, welches der beiden das endgültige Ziel der Raumschiffe Sancho und Hidalgo sein wird, wird 2007 getroffen.
Don Quijote? Der Ritter reitet wieder
Die Phase der internen Studien zur Don Quijote-Mission ist nun vorbei, und es ist Zeit für die Raumfahrtindustrie, geeignete Designlösungen vorzuschlagen. Die ESA hat europäische Raumfahrtunternehmen offen eingeladen, Vorschläge zu möglichen Entwürfen einzureichen. Die Auswahl der vielversprechendsten erfolgt gegen Ende des Jahres. Anfang 2006 sollten zwei Teams an ihren Interpretationen dieser Technologie-Demonstrationsmission arbeiten. Ein Jahr später, sobald die Ergebnisse vorliegen, wird die ESA das endgültige Design auswählen, das implementiert werden soll, und dann wird Don Quijote bereit sein, sich einem Asteroiden zu stellen!
Zusätzliche Bemerkungen
Don Quijote ist eine NEO-Ablenkungstestmission, die vollständig auf konventionellen Raumfahrzeugtechnologien basiert. Es würde zwei Raumschiffe umfassen - eines davon (Hidalgo), das mit einer sehr hohen Relativgeschwindigkeit auf einen Asteroiden auftrifft, während ein zweites (Sancho) früher am selben Asteroiden ankommt und vor und nach dem Aufprall in seiner Nähe bleibt, um die Variation zu messen die Orbitalparameter des Asteroiden sowie das Objekt zu untersuchen.
Asteroid 2004 MN hat jetzt die offizielle Bezeichnung (99942) Apophis erhalten. Jüngste Beobachtungen mit Doppler-Radar unter Verwendung eines Arecibo-Radioteleskops in Puerto Rico haben die Aufprallwahrscheinlichkeit bei zukünftigen Begegnungen auf sehr kleine Werte reduziert, obwohl sie einen Aufprall auf die Erde nicht vollständig ausgeschlossen haben. Im Jahr 2029 wird der Asteroid die engste Annäherung haben, die jemals für ein Objekt dieser Größe beobachtet wurde, das in einer Entfernung von rund 32.000 Kilometern von der Erde geschwungen wird. Seine Flugbahn wird sich gut innerhalb der geosynchronen Umlaufbahn befinden, die von den meisten Telekommunikations- und Wettersatelliten verwendet wird, und das Objekt wird mit bloßem Auge sichtbar sein. Weitere Radarmessungen werden 2013 erwartet.
Ursprüngliche Quelle: ESA-Pressemitteilung
