Nære møder:planlægning af ekstra Hera flyby

ESA's foreslåede Hera-mission vil allerede besøge to asteroider:Didymos binære par. Hera-holdet håber på at øge dette antal ved at flyve forbi en anden asteroide under missionens tre-årige flyvning.

Muligheden opstår, fordi Hera vil flyve ud for at matche Didymos' 770-dages bane, som kredser fra mindre end 10 millioner km fra Jorden til ud over Mars, i mere end dobbelt Jordens afstand fra Solen.

I processen vil Hera passere både flere jordnære asteroider og den indre kant af hovedasteroidebæltet. Indledende undersøgelser på ESA's European Space Operations Center har fundet dusinvis af kandidatasteroider på tværs af forskellige missionsscenarier.

"Ideelt set ville vi gerne have en forbiflyvning af en anden binær asteroide, for at muliggøre sammenligninger med Didymos, " forklarer ESA's Hera-projektforsker, Michael Küppers.

"Vi ville vælge noget af en anden taksonomisk type end S-type asteroider som Didymos. Vi ville også foretrække et større objekt:dets større størrelse ville give os mulighed for at løse det meningsfuldt fra længere væk."

Tag som eksempel en kropsforskere gerne vil se:Det 2121 Sevastopol binære par i det indre bælte har en hovedkrop med en diameter på 8,6 km og en måne med en diameter på 3,5 km.

Dette system er medlem af den dårligt forståede 'Flora'-familie af stenede hovedbælte-asteroider, produceret af en kollisionsbegivenhed for relativt nylig for 100 millioner år siden - teoretiseret til at være forbundet med Chicxulub-påvirkningen, der dræbte dinosaurerne.

Det næste skridt ville være at oprette en shortliste over mål, som så kunne være genstand for jordbaserede observationer for at bestemme mere om deres egenskaber og skærpe viden om deres baner før Heras opsendelse i slutningen af ​​2023.

ESA's Rosetta-kometjager udførte to asteroide forbiflyvninger, da den passerede gennem hovedbæltet under sin tiår lange flyvning til kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, passerer den 5 km lange diamantformede 2867 Šteins og den mammutte 120 km i diameter 21 Lutetia.

"For at få forbiflyvninger til at ske, vi er nødt til at vide, hvor vores bane vil passere relativt tæt på asteroider, hvis vi ikke gør noget, " bemærker Michael Khan, leder Mission Analysis hos ESA's Flight Dynamics division. "Så justerer vi banen for at gøre en specifik forskel for den afstand, bringer os meget tættere på.

"Med Rosetta havde vi en masse kapacitet, fordi det var et stort rumfartøj med ekstra brændstof i tankene for at få missionen tilbage på sporet, hvis noget skulle gå galt. Plus, vi udførte en masse tyngdekraft-assistende forbiflyvninger omkring Jorden og Mars, og at massere disse forbiflyvninger lidt gav os en masse frihed til at manøvrere.

"Hera er ikke Rosetta, dog:dette vil være en mindre mission med en kortere krydstogtfase og lavere ydeevnegrænser. Vi vil stadig prøve, men begrænsningerne er sådan, at vi ikke med sikkerhed ved, hvilke asteroider vi kan målrette mod før efter Heras opsendelse. Det vil komme ned til, hvilken dag inden for Heras lanceringsvindue, vi letter, og også præcisionen af ​​den start – det er muligt, at ethvert ekstra brændstof, der er øremærket til asteroide forbiflyvninger, kan være nødvendigt for at finjustere vores bane til Didymos. Men enhver forbiflyvning ville være en glimrende mulighed for at øge Heras videnskabelige tilbagevenden endnu mere."

For at sammenligne de to missioner, Rosetta var på størrelse med en lastbil, mens Hera vil være skalaen til et skrivebord. Men enhver forbiflyvning af asteroider ville gavne dens slutmission såvel som at tilbyde rigelig bonusvidenskab.

Michael Küppers var også en del af Rosetta-holdet:"Disse timelange asteroide forbiflyvninger var ganske dramatiske begivenheder, og vores mulighed for at prøve vores videnskabelige instrumenter og opnå videnskabelige resultater fra disse ukendte objekter, forbereder vores hovedmål 67P/Churyumov–Gerasimenko."

Heras ledende videnskabsmand Patrick Michel, CNRS forskningsdirektør for Frankrigs Côte d'Azur-observatorium, håber, at Hera faktisk ville opnå en forbiflyvning:"Enhver genstand ville være værdifuld. Hver gang vi har stødt på en ny asteroide, har vi opdaget noget uventet."

Hera, Europas bidrag til et internationalt planetarisk forsvarseksperiment, er i øjeblikket under undersøgelse for at blive præsenteret til godkendelse af ESA's Space19+ rådsmøde for europæiske rumministre.