Рій супутників складе карту астероїда

Вчені розробляють проєкт Meteroid Impact Detection for Exploration of Asteroids. Згідно з ним, до одного з астероїдів мають відправити цілий рій супутників. Вони мають скласти його докладну карту, яка допоможе зрозуміти, як часто відбуваються космічні зіткнення.

Рій супутників досліджуватиме астероїди
Рій супутників досліджуватиме астероїди. Джерело: phys.org

Рій супутників від NASA

Здається, що кожного місяця з’являється нова історія про відкриття нового астероїда. Спостереження за цими невеликими тілами за допомогою наземних і навіть космічних телескопів допомагає простежити їхню загальну траєкторію. Але зрозуміти, з чого вони зроблені, за допомогою таких методів «дистанційного зондування» набагато складніше.

Для цього багато проєктів наближаються до самого астероїда, в тому числі проєкт докторки Сігрід Ельшот та її колег зі Стенфорда, який був підтриманий Інститутом передових концепцій NASA ще 2018 року. Він застосовує провідний набір плазмових сенсорів для виявлення складу поверхні астероїда, використовуючи унікальне явище — зіткнення з метеоритами.

Проєкт, відомий як Meteroid Impact Detection for Exploration of Asteroids (MIDEA), має архітектуру, яка останнім часом стала більш помітною — рій малих супутників, координованих навколо головного корабля. Згадані апарати являтимуть собою плазменні датчики, мета яких — виявити характеристики шлейфу уламків від астероїда після зіткнення з ним метеороїда.

Нова архітектура картографування

Такі зіткнення відбуваються частіше, ніж можна було б подумати. За підрахунками авторів, вони можуть зробити карту складу поверхні астероїда з роздільною здатністю до 1 м приблизно за 50 днів. І це після врахування деякого зменшення кількості виявлених астероїдів через орбітальні обмеження та інші міркування.

Тож як працюватиме ця архітектура? По-перше, буде головний космічний апарат, спочатку задуманий як CubeSat, вагою близько 50 кг. Він використовував би стандартну для CubeSat силову установку, наприклад, іонний двигун, щоб дістатися до астероїда. Опинившись там, він зависне на висоті кількох сотень метрів над поверхнею і розгорне серію невеликих супутників-сенсорів.

Згідно з розрахунками в статті, ці супутники важитимуть близько 250 г, що дозволить їм використовувати традиційні матеріали, такі як жорсткі друковані плати, а не гнучкі, які не мають такої ж перевіреної історії польотів. На кожному з них буде розміщений датчик, завдання якого — бути спрямованим на астероїд, незалежно від того, де він перебуває на своїй орбіті.

Як працюватиме рій супутників

Кожен супутник-сенсор також матиме техніку контролю положення, яка називається контрольованою відбивною здатністю. Супутник регулюватиме напрямок наведення датчика, приводячи в дію відбивальну поверхню, спрямовану до Сонця або від нього, і використовуючи цей відбивальний тиск для наведення себе у потрібному напрямку.

Серія таких датчиків необхідна для того, щоб зафіксувати будь-який шлейф від удару метеороїда з якомога більшої кількості різних кутів, що дозволить датчикам зібрати більше даних. Потім датчики передаватимуть дані на центральний космічний апарат, який зіставлятиме їх і надсилатиме повний пакет на Землю. На Землі дані можна було б проаналізувати за допомогою польотного мас-спектрометра, щоб визначити склад факела і, відповідно, частину поверхні, з якої він прийшов.

Перспективи розвитку технології

Хоча в теорії це звучить відносно просто, на практиці залишається багато питань, зокрема, як керувати всіма різними супутниками на орбіті навколо одного астероїда. Це включає в себе загальний дизайн архітектури, який міг би допомогти реалізувати інші підсистеми.

Однак поки що ця розробка призупинена, оскільки MIDEA ще не отримала гранту на другу фазу від NIAC або фінансування з будь-якого іншого джерела. Можливо, колись тисячі астероїдів, що розташовані поблизу нас, стануть мішенню для роїв малих орбітальних апаратів або для них самих.

За матеріалами phys.org