Kosmisches Konzept: Besuch von Asteroiden mit Flotten von Nanosonden

  • 2019

Maciej Frolow / Getty Images

Die Erforschung von Asteroiden war bisher begrenzt Körper groß genug, damit eine Sonde in ihre Umlaufbahn gelangen kann. Kleinere haben nicht genug Schwerkraft, um die gleichen Arten von Missionen zu senden. Justin Atchison hat einen Plan dafür.

Atchison, ein leitender Luft- und Raumfahrtingenieur am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University, möchte kleine Asteroiden untersuchen, indem er eine Flotte kleiner Nanosonden an sie schickt, um Gravitationsmessungen durchzuführen und die Masse und andere Eigenschaften der felsigen - und wenig verstandenen - Trümmer zu bestimmen Die Bildung unseres Sonnensystems.

Der unter dem Namen Swarm Flyby Gravimetry bekannte Vorschlag wurde kürzlich mit einem Phase-I-Stipendium des NIAC-Programms (NASA Innovative Advanced Concepts) ausgezeichnet. Das Ziel des Schwarms ist es, eine billige und schnelle Methode zur Untersuchung von Asteroiden zu schaffen, indem Dutzende von Mikrosonden verwendet werden, die sich um ein Objekt im Weltraum verteilen. Eine größere Sonde sammelt alle Messungen ihrer Bewegungen um den Asteroiden und kombiniert sie zu einem vollständigeren Bild. (Nanosonden müssen klein und billig sein, da der Verlust einiger Messungen bei der Messung selbstverständlich ist.)

"Durch das Verschmelzen all dieser Messungen ist es möglich, die Masse des Asteroiden abzuleiten."

"Jedes Objekt stellt dann eine einzelne Messung dar, da die eigene Flugbahn vom kleinen Asteroiden leicht gezogen wird", sagt Atchison. "Durch das Verschmelzen all dieser Messungen ist es möglich, auf die Masse des Asteroiden zu schließen und möglicherweise sogar Merkmale innerhalb dieses Schwerefeldes zu entdecken."

Diese Nanosonden könnten wichtige Messungen durchführen, die keine Standardsonde durchführen kann. Und Atchison stellt sich vor, dass sie dies auf verschiedene Weise tun könnten. Die Sonden könnten einfach Licht reflektieren, was durch ihre Position und die Art und Weise, wie sie sich um den Asteroiden streuen, die Schwerkraft bestimmen lässt. Eine andere Version verwendet möglicherweise einfache, mit LEDs ausgestattete Messfühler, die ein ähnliches Konzept verwenden, jedoch eher aufleuchten als reflektierendes Licht und unterschiedliche LED-Farben verwenden, um Bewegungen bestimmter Schwarmmitglieder zu verfolgen. Oder Atchison könnte eine Reihe kleiner Satelliten verwenden, die mit aktiven Sensoren ausgestattet sind, die die Doppler-Informationen messen, bevor sie mit dem Asteroiden zusammenstoßen, wodurch die Wissenschaftler vor dem Absturz eine aktivere Datenerfassung erhalten würden. Letzteres ist für den Moment die unwahrscheinlichste, sagt er, da es erforderlich wäre, dass die Sonden im tiefen Raum funktionieren und sich richtig verbinden. Wenn sie fehlschlugen, könnte die Mission verloren gehen.

Im nächsten Jahr wird das Team an Proof of Concept- und Kostenmessungen arbeiten, um alle Details darüber zu bestimmen, wie die Mission letztendlich aussehen wird.

"In den nächsten zehn Jahren gibt es viele aufregende interplanetare Missionen, von denen einige zweifellos Asteroiden sein werden. Deswegen bin ich optimistisch, dass es Möglichkeiten gibt, dies zu veranstalten", sagt Atchison.

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