Planuojama, kad Europos kosmoso agentūros užsakyta „Išgelbėk žemę“ misija „Don Quijote“ išmėgins realios gyvybės ar mirties misijos potencialą, kad būtų galima nukreipti masinį išnykimą sukeliantį asteroidą iš susidūrimo su žeme kurso.
Šiuo metu „koncepcijos“ etape „Don Quijote“ netoli Žemės asteroidų poveikio mažinimo misija - buvo modeliuojama pagal siūlomą skrydį į 2002 m. AT4 arba 1989 m. ML, abu yra arti žemės esančių asteroidų, tačiau nė vienas iš jų nekelia akivaizdaus susidūrimo pavojaus. Tačiau vėlesni tyrimai pasiūlė, kad „Amor 2003 SM84“ ar net 99942 „Apophis“ gali būti tinkamesni taikiniai. Galų gale, 99942 Apophis kelia nedidelę (1 iš 250 000) riziką, kad žemės poveikis 2036 m.
Kad ir koks būtų taikinys, siūlomas dviejų erdvėlaivių paleidimas - smogtuvą, vadinamą Hidalgo (titulą „Cervantes“ suteikė originaliam Don Kichotui), ir orbitą, pavadintą Sancho (kuris buvo ištikimas Dono kompanionas).
Nors Impactor vaidmuo yra savaime suprantamas, Orbiter vaidina pagrindinį vaidmenį aiškinant poveikį - idėja yra surinkti poveikio momentą ir trajektorijos pokyčių duomenis, kurie vėliau praneštų apie būsimas misijas, kuriose Žemės likimas tikrai gali būti pavojuje. .
Impulsų perdavimo iš „Impactor“ į asteroidą laipsnis priklauso nuo „Impactor“ masės (šiek tiek daugiau nei 500 kilogramų) ir jo greičio (maždaug 10 kilometrų per sekundę), taip pat nuo asteroido sudėties ir tankio. Didžiausias impulsų pokytis bus pasiektas, jei smūgis sukels išmetimą, pasiekiantį pabėgimo greitį. Jei vietoj to „Impaktorius“ save užmaskuos asteroide, nebus pasiekta tiek daug, nes jo masė bus žymiai mažesnė nei bet kokio masinį išnykimą sukeliančio asteroido. Pvz., Objektas, sukūręs „Chicxulub“ kraterį ir nušlavęs dinozaurus (taip, gerai, išskyrus paukščius), manoma, buvo maždaug 10 kilometrų skersmens.
Taigi prieš susidūrimą, kad būtų lengviau nustatyti taikymą ateityje ir reikalingus smūgio greičio skaičiavimus, „Orbiter“ atliks išsamią tikslinio asteroido bendrosios masės ir jo paviršiaus paviršiaus tankio bei detalumo analizę. Po smūgio „Orbiter“ per savo „Impact Camera“ įvertins susidūrimo išmetimo greitį ir pasiskirstymą.
Tačiau tiksliai išmatuoti smūgio metu pasiektą deformacijos laipsnį yra didelis misijos uždavinys. Mums reikės daug geresnių duomenų apie tikslinio asteroido masę ir greitį, nei galime nustatyti iš Žemės. Taigi, „Orbiter“ atliks daugybę lėktuvų, po to eis į orbitą aplink asteroidą, kad įvertintų, kiek asteroidui daro įtaką erdvėlaivio artumas.
Tikslus Orbiterio atstumo nuo asteroido nustatymas bus pasiektas naudojant jo lazerinį aukštimatį, o radijo mokslo eksperimentas tiksliai nustatys Orbiterio padėtį (taigi ir asteroido padėtį) Žemės atžvilgiu.
Tada nustatant Orbiterį kaip atskaitos tašką, bus įvertintas smūgio įtaiso susidūrimo poveikis. Tačiau reikšmingas klaidinantis faktorius yra Yarkovskio efektas - asteroido saulės kaitinimo poveikis, kuris skatina šiluminių fotonų išsiskyrimą ir tokiu būdu sukuria nedidelę trauka. Yarkovskio efektas natūraliai išstumia asteroido orbitą į išorę, jei jis turi programos sukimąsi (savo orbitos kryptimi) - arba į vidų, jei turi nugaros atgal sukimąsi. Taigi, Orbiteriui taip pat reikės terminio infraraudonųjų spindulių spektrometro, kuris atskirtų Yarkovskio efektą nuo smūgio.
Ir, žinoma, atsižvelgiant į Orbiterio, kaip atskaitos taško, svarbą, reikia išmatuoti ir saulės spinduliuotės poveikį. Iš tiesų, mes taip pat turėsime atsižvelgti į tai, kad šis poveikis pasikeis, nes blizgūs naujojo erdvėlaivio labai atspindintys paviršiai praranda blizgesį. Labai atspindintys paviršiai spinduliuos beveik iš karto, kai energijos lygis (t. Y. Didelis impulsas) bus beveik lygus krintančiai radiacijai. Tačiau žemi albedo paviršiai gali skleisti tik mažesnę energijos (t. Y. Mažesnį impulsą) šiluminę spinduliuotę - ir tai darys lėčiau.
Kitaip tariant, veidrodinis paviršius daro daug geresnę saulės burę nei juodas.
Trumpai tariant, „Don Quijote“ poveikio mažinimo misijai reikės smogtuvo su tiksliniu fotoaparatu - ir Orbiterio su smūgio stebėjimo kamera, lazerio aukščio matuoklio, radijo mokslo eksperimento ir šiluminės infraraudonosios spinduliuotės spektrometro - ir jūs turėtumėte atsiminti, kad išmatuosite Saulės radiacijos slėgio poveikis erdvėlaiviui misijos pradžioje, kai jis blizga - ir vėliau, kai ne.
Papildoma literatūra: Wolters et al. Asteroido arti žemės paviršiaus poveikio mažinimo demonstracinės misijos matavimo reikalavimai.
