Κινούμενα σχέδια υπολογιστή του Don Quijote και ο αστεροειδής στόχος του. Πιστωτική εικόνα: ESA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Με βάση τις συστάσεις των εμπειρογνωμόνων των αστεροειδών, η ESA επέλεξε δύο αστεροειδείς στόχους για την αποστολή εκτροπής αντικειμένων Near-Earth, Don Quijote.
Ο Don Quijote είναι μια αποστολή εκτροπής αστεροειδών που βρίσκεται υπό μελέτη από την ομάδα Advanced Concepts της ESA (ACT). Νωρίτερα φέτος, η συμβουλευτική επιτροπή αποστολής NEO (NEOMAP), αποτελούμενη από γνωστούς εμπειρογνώμονες στον τομέα, παρέδωσε στην ESA μια έκθεση επιλογής στόχου για τις μελλοντικές αποστολές άμβλυνσης των αστεροειδών της Ευρώπης, προσδιορίζοντας τα σχετικά κριτήρια για την επιλογή ενός στόχου και τη συλλογή δύο αντικείμενα που πληρούν τα περισσότερα από αυτά τα κριτήρια. Οι αστεροειδείς; οι προσωρινές ονομασίες είναι 2002 AT4 και 1989 ML.
Με αυτή τη συμβολή και την υποστήριξη των εμπειρογνωμόνων της ESA's Concurrent Design Facility (CDF), η Advanced Concepts Team έχει πλέον ολοκληρώσει μια εκτενή αξιολόγηση των κατάλληλων αρχιτεκτονικών αποστολών, στρατηγικών εκτόξευσης, επιλογών συστήματος προωθήσεων και πειραμάτων.
Το τρέχον σενάριο προβλέπει δύο διαστημικά σκάφη σε ξεχωριστές διαπλανητικές τροχιές. Ένα διαστημικό σκάφος (Hidalgo) θα προσβάλει έναν αστεροειδή, το άλλο (Sancho) θα φτάσει νωρίτερα στον αστεροειδή στόχο, ραντεβού και σε τροχιά του αστεροειδούς για αρκετούς μήνες, παρατηρώντας το πριν και μετά την πρόσκρουση για να ανιχνεύσει τυχόν αλλαγές στην τροχιά του.
Οι βιομηχανικές μελέτες πρόκειται να ξεκινήσουν. Εναπόκειται στους Ευρωπαίους εμπειρογνώμονες να προτείνουν εναλλακτικές λύσεις για το σχεδιασμό της πρόδρομης αποστολής NEO χαμηλού κόστους. Αυτό θα είναι το πρώτο βήμα προς την ανάπτυξη ενός μέσου για την αντιμετώπιση των αστεροειδών κρούσεων; μία από τις λίγες φυσικές καταστροφές που μπορεί να αποτρέψει η τεχνολογία μας.
Αποτυχία?
Ενώ τα μάτια του κόσμου έβλεπαν το ασιατικό τσουνάμι τα προηγούμενα Χριστούγεννα, μια ομάδα επιστημόνων παρακολουθούσε άβολα μια άλλη πιθανή φυσική καταστροφή; η απειλή αστεροειδούς πρόσκρουσης.
Στις 19 Δεκεμβρίου 2004, ο MN4, ένας αστεροειδής περίπου 400 μέτρων, που χάθηκε από την ανακάλυψή του έξι μήνες νωρίτερα, παρατηρήθηκε ξανά και υπολογίστηκε η τροχιά του. Κατέστη αμέσως σαφές ότι οι πιθανότητες να χτυπήσει τη Γη κατά τη διάρκεια μιας στενής συνάντησης το 2029 ήταν ασυνήθιστα υψηλές. Καθώς περνούσαν οι μέρες, η πιθανότητα δεν μειώθηκε και ο αστεροειδής έγινε διαβόητος για την υπέρβαση όλων των προηγούμενων εγγραφών στις κλίμακες κινδύνου πρόσκρουσης στο Τορίνο και στο Παλέρμο - κλίμακες που μετρούν τον κίνδυνο αστεροειδούς πρόσκρουσης όπως ακριβώς η κλίμακα Ρίχτερ ποσοτικοποιεί το μέγεθος ενός σεισμού.
Μόνο αφού εντοπίστηκαν προηγούμενες παρατηρήσεις του αντικειμένου και υπολογίστηκε μια πιο ακριβής τροχιά, έγινε σαφές ότι δεν θα επηρέαζε τη Γη; τουλάχιστον όχι το 2029. Οι επιπτώσεις σε μεταγενέστερες ημερομηνίες, αν και απίθανο, δεν έχουν αποκλειστεί πλήρως. Είναι εξαιρετικά δύσκολο να πούμε τι θα συμβεί εκτός εάν καταλήξουμε σε έναν καλύτερο τρόπο παρακολούθησης αυτού ή άλλων NEO και εάν χρειαστεί να λάβουμε μέτρα για την αντιμετώπισή τους.
Οι περισσότεροι ειδικοί του κόσμου συμφωνούν ότι αυτή η ικανότητα είναι πλέον εφικτή. Μια αποστολή όπως ο Don Quijote της ESA θα μπορούσε να προσφέρει ένα μέσο για την αξιολόγηση ενός απειλητικού NEO και να λάβει συγκεκριμένα μέτρα για να τον εκτρέψει από τη Γη.
Αλλά κάθε καλή απόδοση χρειάζεται πρόβες και για να είμαστε έτοιμοι για μια τέτοια απειλή, πρέπει πρώτα να δοκιμάσουμε το υλικό μας σε έναν αβλαβές αστεροειδή. Ο Don Quijote θα ήταν η πρώτη αποστολή που έκανε μια τέτοια προσπάθεια. Το μεγάλο ερώτημα ήταν: ποιος αστεροειδής και πώς θα έπρεπε να είναι;
Ψάχνετε τον τέλειο στόχο
Ο πληθυσμός ΝΕΟ περιέχει μια συγκεχυμένη ποικιλία αντικειμένων και το να αποφασίζει ποιες φυσικές παράμετροι είναι πιο σχετικές για λόγους μετριασμού δεν είναι ασήμαντο έργο. Όμως οι ειδικοί του NEOMAP ανέλαβαν την πρόκληση και τον Φεβρουάριο του 2005 έδωσαν στην ESA τις συστάσεις τους σχετικά με τα κριτήρια επιλογής αστεροειδών για την πρόβλεψη εκτροπής του ESA.
Οι άνθρωποι μπορεί να αναρωτιούνται εάν η εκτέλεση μιας δοκιμής εκτροπής, όπως αυτή που σχεδιάστηκε για τον Don Quijote, αντιπροσωπεύει οποιοδήποτε κίνδυνο για τον πλανήτη μας. Τι γίνεται αν τα πράγματα πάνε στραβά; Θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε ένα πρόβλημα, αντί να μάθουμε πώς να το αποφύγουμε;
Οι ειδικοί παγκοσμίως λένε ότι η απάντηση είναι όχι. Ακόμη και ένας πολύ δραματικός αντίκτυπος ενός βαρύ διαστημικού σκάφους σε έναν μικρό αστεροειδή θα είχε ως αποτέλεσμα μόνο μια μικροσκοπική τροποποίηση της τροχιάς του αντικειμένου. Στην πραγματικότητα, η αλλαγή θα ήταν τόσο μικρή που η αποστολή Don Quijote απαιτεί δύο διαστημόπλοια; ένα για να παρακολουθεί τον αντίκτυπο του άλλου. Το δεύτερο διαστημικό σκάφος μετρά τη λεπτή παραλλαγή των τροχιακών παραμέτρων του αντικειμένου που δεν θα ήταν αισθητές από τη Γη.
Τα αντικείμενα στόχου μπορούν επίσης να επιλεγούν έτσι ώστε να αποφεύγονται εντελώς όλες οι πιθανές ανησυχίες, εξετάζοντας τον τρόπο με τον οποίο η απόσταση μεταξύ των τροχιών του αστεροειδούς και της Γης αλλάζει με το χρόνο. Εάν ο αστεροειδής στόχος δεν είναι «Earth crosser», όπως συμβαίνει με τα NEO στο «Amor»; τάξη (που έχουν τροχιές με απόσταση περιφερειακού πολύ μεγαλύτερη από 1 AU), η δοκιμή ενός ελιγμού εκτροπής δεν αποτελεί κίνδυνο για τη Γη.
Άλλες εκτιμήσεις που σχετίζονται με την τροχιά του αστεροειδούς στόχου είναι επίσης σημαντικές, ειδικά η αλλαγή της τροχιακής ταχύτητας που απαιτείται από το διαστημικό σκάφος για να «πιάσει»; με τον αστεροειδή στόχο; το λεγόμενο «δέλτα V». Αυτό θα πρέπει να είναι αρκετά μικρό για να ελαχιστοποιείται η απαιτούμενη ποσότητα προωθητικού διαστημικού σκάφους και να επιτρέπει τη χρήση φθηνότερων εκτοξευτών, αλλά αρκετά υψηλή ώστε να επιτρέπεται η χρήση του ίδιου διαστημικού σκάφους με έναν αριθμό πιθανών στόχων.
Οι απαιτήσεις μετρήσεων πλοήγησης και εκτροπής θέτουν ορισμένους μεγάλους περιορισμούς στην επιλογή στόχου. Το σχήμα, η πυκνότητα και το μέγεθος είναι όλοι σημαντικοί παράγοντες, αλλά συχνά είναι ελάχιστα γνωστοί. Ένα διαστημικό σκάφος που βρίσκεται σε τροχιά από έναν αστεροειδή πρέπει να γνωρίζει το βαρυτικό πεδίο του αντικειμένου για να πλοηγηθεί. Το διαστημικό σκάφος; πρέπει να γνωρίζει τη θέση του κέντρου μάζας για να καθορίσει το σημείο στο οποίο στοχεύει.
Οι αστεροειδείς έρχονται σε όλες τις γεύσεις, αλλά όσον αφορά τη σύνθεση κυριαρχούν δύο βασικοί τύποι. Η ακόμη στοιχειώδης γνώση μας για την αφθονία αστεροειδών διαφορετικών τύπων στον πληθυσμό αστεροειδών κοντά στη Γη δείχνει ότι ο επόμενος επικίνδυνος αστεροειδής είναι πιο πιθανό να είναι τύπου «C-type», παρά «S-type». Οι τύποι C έχουν σκοτεινές επιφάνειες με ανθρακούχο φασματικό σήμα, ενώ οι τύποι S έχουν φωτεινότερες επιφάνειες, τα φάσματα τους ταιριάζουν πολύ με αυτά των πυριτικών. Οι επιφανειακές ιδιότητες του αστεροειδούς στόχου - και ιδίως το ποσοστό φωτός που ανακλά - είναι ένας κρίσιμος παράγοντας στην τελική φάση της κρουστικής διαστημικής πλοήγησης. Όσο πιο φωτεινό φαίνεται τόσο πιο εύκολο είναι να στοχεύσετε. Ωστόσο, για μια πρόβα ο στόχος δεν πρέπει να είναι πολύ εύκολος.
Η ESA επέλεξε τους αστεροειδείς 2002 AT4 και (10302) 1989 ML ως στόχους αποστολής, διότι αντιπροσωπεύουν τον καλύτερο συμβιβασμό μεταξύ όλων των (μερικές φορές αντικρουόμενων) κριτηρίων επιλογής. Η απόφαση για το ποια από τις δύο θα γίνει ο τελικός προορισμός τόσο του διαστημικού σκάφους Sancho όσο και του Hidalgo θα ληφθεί το 2007.
Don Quijote; ο έμπορος ιππότης οδηγεί ξανά
Η φάση των εσωτερικών μελετών σχετικά με την αποστολή Don Quijote έχει τελειώσει και είναι καιρός η διαστημική βιομηχανία να προτείνει κατάλληλες σχεδιαστικές λύσεις. Η ESA έκανε μια ανοιχτή πρόσκληση προς τις ευρωπαϊκές διαστημικές εταιρείες να υποβάλουν προτάσεις για πιθανά σχέδια. Η επιλογή των πιο υποσχόμενων θα πραγματοποιηθεί προς το τέλος του έτους. Στις αρχές του 2006, δύο ομάδες θα πρέπει να αρχίσουν να εργάζονται για την ερμηνεία τους σχετικά με αυτήν την αποστολή επίδειξης τεχνολογίας. Ένα χρόνο αργότερα, μόλις τα αποτελέσματα είναι διαθέσιμα, η ESA θα επιλέξει τον τελικό σχεδιασμό που θα εφαρμοστεί και στη συνέχεια ο Don Quijote θα είναι έτοιμος να πάρει έναν αστεροειδή!
επιπρόσθετες σημειώσεις
Το Don Quijote είναι μια αποστολή δοκιμής εκτροπής NEO βασισμένη εξ ολοκλήρου σε συμβατικές τεχνολογίες διαστημικών σκαφών. Θα περιλαμβάνει δύο διαστημικά σκάφη - ένα από αυτά (Hidalgo) που προσκρούει σε έναν αστεροειδή με πολύ υψηλή σχετική ταχύτητα, ενώ ένα δεύτερο (Sancho) θα έφτανε νωρίτερα στον ίδιο αστεροειδή και θα παραμείνει κοντά του πριν και μετά την πρόσκρουση για τη μέτρηση της διακύμανσης τις τροχιακές παραμέτρους του αστεροειδούς, καθώς και για τη μελέτη του αντικειμένου.
Ο Αστεροειδής 2004 MN έχει πλέον λάβει επίσημη ονομασία, (99942) Apophis. Πρόσφατες παρατηρήσεις που χρησιμοποιούν ραντάρ Doppler χρησιμοποιώντας ραδιο τηλεσκόπιο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο έχουν μειώσει την πιθανότητα πρόσκρουσης κατά τη διάρκεια μελλοντικών συναντήσεων σε πολύ μικρά επίπεδα, αν και δεν έχουν αποκλείσει εντελώς την επίπτωση στη Γη. Το 2029, ο αστεροειδής θα έχει την πιο κοντινή προσέγγιση που έχει δει ποτέ για ένα αντικείμενο αυτού του μεγέθους, που αιωρείται από τη Γη σε απόσταση περίπου 32.000 χιλιομέτρων. Η τροχιά του θα βρίσκεται εντός της γεωσυγχρονικής τροχιάς που χρησιμοποιείται από τους περισσότερους δορυφόρους τηλεπικοινωνιών και καιρού και το αντικείμενο θα είναι ορατό με γυμνό μάτι. Περαιτέρω μετρήσεις ραντάρ αναμένονται το 2013.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
