Nanosat -flåden blev foreslået til rejse til 300 asteroider

En flåde af bittesmå rumfartøjer kunne besøge over 300 asteroider på godt tre år, ifølge en missionsundersøgelse ledet af det finske meteorologiske institut. Asteroid Touring Nanosat Fleet-konceptet omfatter 50 rumfartøjer, der drives af innovative elektriske solvindsejl (E-sejl) og udstyret med instrumenter til at tage billeder og indsamle spektroskopiske data om asteroidernes sammensætning. Hver nanosat ville besøge seks eller syv asteroider, inden de vendte tilbage til Jorden for at levere dataene. Konceptet vil blive præsenteret af Dr. Pekka Janhunen på European Planetary Science Congress (EPSC) 2017 i Riga tirsdag den 19. september.

"Asteroider er meget forskellige og til dato, vi har kun set et lille antal på nært hold. For at forstå dem bedre, vi skal studere et stort antal in situ. Den eneste måde at gøre dette til en overkommelig pris er ved at bruge små rumfartøjer, ”siger Janhunen.

I missionsscenariet, nanosaterne flyver forbi deres mål -asteroider i en rækkevidde på omkring 1000 kilometer. Hver nanosat bærer et 4 centimeter teleskop, der er i stand til at afbilde overfladen af ​​asteroider med en opløsning på 100 meter eller bedre. Et infrarødt spektrometer analyserer spektrale signaturer i lys reflekteret eller udsendt af asteroiden for at bestemme dens mineralogi. Instrumenterne kan peges mod målet ved hjælp af to interne reaktionshjul inde i nanosaterne.

"Nanosaterne kunne samle en masse information om de asteroider, de støder på under deres tur, inklusive den samlede størrelse og form, om der er kratere på overfladen eller støv, om der er måner, og om asteroiderne er primitive kroppe eller en murbrokker. De ville også indsamle data om den kemiske sammensætning af overfladeegenskaber, såsom om vandets spektrale signatur er til stede, ”siger Janhunen.

E-sejl gør brug af solvinden-en strøm af elektrisk ladede partikler, der udsendes fra solen-til at generere effektiv fremdrift uden behov for drivmiddel. Stød frembringes ved langsom rotation af en tøjring, fastgjort i den ene ende til et hovedrumsfartøj, der bærer en elektronemitter og en højspændingskilde og i den anden til en lille fjernenhed. Den snurrende tøjder fuldender en rotation på cirka 50 minutter, spore en bred, lav kegle omkring et massecenter tæt på hovedrumfartøjet. Ved at ændre sin orientering i forhold til solvinden, nanosat kan ændre tryk og retning.

Den kraft, som E-sejl genererer, er lille; et rumfartøj på 5 kilo med en 20 kilometer tøjring ville give en acceleration på 1 millimeter i sekundet i afstanden fra Jorden til Solen. Imidlertid, beregninger viser, at oven på det første boost fra lanceringen, dette er nok til, at rumfartøjet kan gennemføre en tur gennem asteroidebæltet og tilbage til Jorden om 3,2 år. Nanosatellitter har ikke kapacitet til en stor antenne, så konceptet indeholder en sidste flyby af jorden for at downloade dataene. Den samlede mission ville koste omkring 60 millioner euro, inklusive lancering, giver en pris på cirka 200, 000 euro for hver besøgte asteroide.

"Omkostningerne ved en konventionel, state-of-the-art mission at besøge dette antal asteroider kan løbe op i milliarder. Denne mission arkitektur, ved hjælp af en flåde af nanosater og innovativ fremdrift, ville reducere omkostningerne til blot et par hundrede tusinde euro pr. asteroide. Alligevel ville værdien af ​​den indsamlede videnskab være enorm, ”siger Janhunen.