8 просмотров

Спутник астероида

Планировщики НАСА видят возможности для роботизированных и человеческих исследований

В апреле астрономы, просматривая изображения с Панорамного обзорного телескопа Гавайского университета и системы быстрого реагирования на Мауи, обнаружили слабый околоземный астероид, получивший обозначение 2016 HO3. Анализ его орбиты вскоре показал, что объект шириной от 50 до 100 метров вращается вокруг Солнца по траектории, очень похожей на земную, пролетая в пределах нескольких миллионов миль от нашей планеты, по крайней мере, в следующем столетии.

Открытие HO3 подчеркивает практическую возможность исследования близлежащих астероидов как способа получить ценный опыт работы в дальнем космосе при подготовке к путешествиям на Марс. Скептически настроенный Конгресс, похоже, не желает финансировать предложенную НАСА миссию по перенаправлению астероидов, миссию с экипажем к фрагменту астероида, размещенному на лунной орбите. HO3 и другие, еще более доступные астероиды могут служить альтернативными пунктами назначения: достаточно далеко за пределами Луны, чтобы испытать астронавтов в многомесячной экспедиции в дальний космос, но не так сложно и рискованно, как многолетнее путешествие с полной загрузкой. на красную планету. Разумный путь к Марсу может привести астронавтов от аванпоста на лунной орбите к одному или нескольким околоземным астероидам, а затем к марсианской системе в 2030-х годах.

Из-за относительной близости HO3 «мы называем его квазиспутником Земли», — сказал Пол Ходас, менеджер Центра изучения околоземных объектов НАСА в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния, в статье о НАСА. правительство «Наши расчеты показывают, что 2016 HO3 был стабильным квазиспутником Земли в течение почти столетия, и он будет продолжать следовать этому образцу в качестве компаньона Земли на протяжении столетий».

Статья в тему:  Чем плотность астероидов отличается от плотности комет

Поскольку HO3 попеременно опережает и отстает от Земли в своем ежегодном обходе вокруг Солнца, его расстояние примерно в 100 раз превышает расстояние Луны, а затем приближается всего к 38 лунным расстояниям: от 38 миллионов до 14,7 миллионов километров.

Другие астероиды приближаются к Земле ближе, и до них можно добраться с меньшим количеством ракетного топлива. Но что делает HO3 особенным, так это то, что его всегда можно посетить: он предлагает возможность запуска каждый год в течение следующих нескольких десятилетий. Другие типичные околоземные астероиды предлагают только периодические, нечастые окна запуска. Открытие HO3 является своевременным напоминанием НАСА о том, что если оно хочет отправить астронавтов за пределы Луны в 2020-х или начале 2030-х годов, либо HO3, либо другая привлекательная цель почти всегда находится в пределах досягаемости.

Просеивание небес

Открытие HO3 стало результатом продолжающегося исследования НАСА внутренней части Солнечной системы на наличие потенциально опасных объектов. С 1998 года, когда Конгресс поручил НАСА искать околоземные объекты, такие как кометы и астероиды, достаточно большие, чтобы нанести глобальный ущерб в случае столкновения с Землей, космическое агентство финансирует растущее количество специализированных поисковых телескопов и астрономов, которые ими управляют. Сегодня годовой бюджет поисковой программы НАСА в размере 50 миллионов долларов охватывает поиск, каталогизацию орбит, исследование отклонения астероидов и определение миссии космического корабля. Он также определяет цели-кандидаты для запланированной НАСА миссии по перенаправлению астероидов, ARM, в которой космический корабль-робот поднимет валун весом от 10 до 20 тонн с астероида и подтолкнет фрагмент на лунную орбиту. После стабилизации там экипаж астронавтов Ориона должен был встретиться с объектом, изучить его и доставить образцы на Землю.

Статья в тему:  Сколько астероидов упало на Землю в 2020 году

Телескопы, финансируемые НАСА, ежегодно открывают около 2000 объектов, сближающихся с Землей; программа нашла 98 процентов из почти 15 000 каталогизированных на данный момент. Сегодня НАСА работает над выполнением мандата Конгресса 2005 года по поиску астероидов, способных нанести региональный ущерб Земле, имея в виду те 140 метров или больше в диаметре. Он уже внес в каталог примерно 95 процентов этих более крупных объектов (на основе статистики населения объектов, сближающихся с Землей, и скорости, с которой поисковые телескопы «повторно открывают» известные объекты). По состоянию на 13 июля 1714 объектов в каталоге — около 12 процентов — были признаны «потенциально опасными», способными столкнуться с Землей в отдаленном будущем. Ни один из них не представляет серьезной угрозы воздействия в течение следующего столетия.

Доступные астероиды

HO3 присоединяется к десяткам других известных околоземных астероидов, NEA, доступных для исследователей.НАСА фильтрует открытия NEA с помощью исследования NEO Human Spaceflight Accessible Targets Study, или NHATS, идентифицируя объекты, орбиты которых делают возможными экспедиции туда и обратно роботами или людьми за 450 дней или меньше, а общее изменение скорости миссии, rV, составляет 12 километров в секунду или меньше. (думайте о rV как о замене того, сколько ракетного топлива вам понадобится для выполнения миссии). Президент Обама поставил цель отправить астронавтов к астероиду на его родной солнечной орбите к середине 2020-х годов. Но когда в рамках президентского бюджета стало очевидно, что комбинация «Ориона», ракеты-носителя системы космического запуска, двигателя для дальнего космоса и жилого модуля не будет готова к концу 2020-х годов, НАСА предложило вместо этого миссию по перенаправлению астероидов. С ARM астронавты могли бы посетить фрагмент астероида, доставленный на лунную орбиту, не ранее 2026 года, но НАСА все равно выполнило бы президентскую директиву по астероидам, в некотором роде.

Статья в тему:  X возрождение, где найти нивидийские астероиды

Предлагает ли HO3 НАСА новую, изменяющую правила игры астероидную цель? Ветеран астродинамики и бывший сотрудник НАСА по динамике полета Космического центра Джонсона Дэн Адамо сказал мне в электронном письме, что, хотя 2016 HO3 имеет долгосрочную близость, это вряд ли самая привлекательная цель. Адамо пишет: «По состоянию на 11 июля 2016 года было известно в общей сложности 1765 NHATS-совместимых околоземных объектов. Из них к 566 объектам, сближающимся с Землей, можно получить доступ с более короткой продолжительностью полета туда и обратно, чем в любой миссии HO3 2016 года. Точно так же можно получить доступ к 184 объектам, сближающимся с Землей, соответствующим требованиям NHATS, с меньшим дельта-V, чем в любой миссии HO3 2016 года».

На самом деле, наклон орбиты HO3, составляющий 7,77 градуса, накладывает значительный штраф за изменение скорости на посещающие космические корабли. По словам Адамо, NEA 2000 SG344, напротив, имеет угол наклона всего 0,11 градуса, что дает минимальное изменение скорости миссии 3,56 километра в секунду. В 2029 году, например, пятимесячный полет туда и обратно к SG344 требует изменения скорости всего на шесть километров в секунду.

Тем не менее, слоняющееся поведение HO3 делает его регулярно доступной целью для исследования — окно запуска всегда удобно. В любой конкретный год, например, 154-дневный полет туда и обратно к HO3 может быть осуществлен при общем изменении скорости примерно на 12 километров в секунду. Увеличение продолжительности миссии до одного года снижает изменение скорости до 6,1 километра в секунду — значительно меньше, чем посадка того же космического корабля на Луну, которая занимает около 9 километров в секунду. Обе миссии HO3 будут включать восемь дней исследования поверхности астероида.

Статья в тему:  Зачем нам астероиды

Куда дальше — если куда?

Открытие HO3 на нашем небесном заднем дворе, хотя и далеко от оптимального кандидата, держит астероиды, наряду с Луной, в разговоре как цели для науки, исследования человеком и возможной коммерческой эксплуатации. Это своевременное обсуждение: если ARM не получит поддержки в 2017 году от новой администрации и скептически настроенного Конгресса, околоземные астероиды, такие как HO3, представляют собой ближайшие физические пункты назначения для астронавтов за пределами Луны.

К середине 2020-х годов НАСА должно было несколько раз запустить космический корабль «Орион» и ракету-носитель SLS. Добавив к Orion жилые и двигательные модули, НАСА сможет отправлять астронавтов к ближайшим объектам, таким как HO3.

НАСА уже проводит исследования жилых модулей, и такое дополнительное жилое пространство может быть доступно через десять лет для полета к астероиду туда и обратно. Но такое путешествие в дальний космос по-прежнему столкнет планировщиков со многими рисками марсианской экспедиции: облучением, последствиями длительного свободного падения и психологической изоляцией, поскольку Земля отступает до размера «бледно-голубой точки» Карла Сагана. Соображения по снабжению также пугают: экипажу из четырех человек потребуется упаковать почти 2,5 метрических тонны еды для годового полета к астероиду туда и обратно.

Тем не менее, астероидная экспедиция будет менее сложной с точки зрения времени, расстояния и логистики, чем двухлетнее путешествие к марсианским лунам и обратно.Миссия NEA могла бы стать для НАСА первым шагом на пути к Марсу.

Статья в тему:  и, кроме того, назвать тех, кто находится у ведущей точки, в честь греческих воинов, а тех, кто находится у задней точки, - в честь троянских воинов. За исключением двух уже присвоенных «неуместных» имен (Гектор, одинокий троянец в греческом лагере, и Патрокл, одинокий грек в троянском лагере), эта традиция сохранилась.

Лови момент

В ближайшее десятилетие будут найдены более доступные NEA, такие как HO3 и SG344, что даст НАСА больше возможностей для поиска астероидов. НАСА могло бы объединиться с роботизированными горнодобывающими компаниями, чтобы отправить небольших роботов-разведчиков к нескольким многообещающим компаниям. К середине 2020-х должны быть готовы Orion и SLS. Если ARM доставит свой астероидный валун на лунную орбиту, астронавты должны немедленно его посетить. Но на случай, если ARM пойдет в обход, НАСА, вероятно, уже думает о том, как переориентировать свое исследовательское оборудование: с лунной орбиты на «локальные» миссии околоземных объектов, а затем и на возможные путешествия в систему Марса.

Хотя я думаю, что интерес НАСА к исследованию Марса людьми является подлинным, доказательством этой приверженности будет его готовность добиваться одобрения и финансирования для более ранней экспедиции в дальний космос, на миллионы километров за пределами системы Земля-Луна. Экспедиция к астероиду, сближающемуся с Землей, — это именно такой «без шуток» шаг к Марсу, гораздо более пугающий, чем возвращение на Луну (о преимуществах которой я говорил в недавних колонках). НАСА, серьезно относящееся к Марсу, должно не только говорить, но и действовать. Астероиды, сближающиеся с Землей, представляют собой лишь terra incognita, необходимую для демонстрации серьезности намерений.

Похожие темы

Том Джонс

О Томе Джонсе

Том участвовал в четырех полетах на космических шаттлах, в том числе в своем последнем полете STS-98, в котором он провел три выхода в открытый космос, чтобы установить лабораторию American Destiny на Международной космической станции. Том — старший научный сотрудник Флоридского института человеческого и машинного познания.

Статья в тему:  Как выглядит маленький астероид в бинокль видео

НАЗВАНИЕ АСТЕРОИДОВ

Первоначальное обозначение астероида присваивается Центром малых планет по формуле, основанной на годе открытия, двух буквах и, при необходимости, дополнительных цифрах. 2016 HO3, например, был открыт в 2016 году, во второй половине апреля (H), и стал 90-м объектом, обнаруженным во второй половине апреля (O3).

Панорамный обзорный телескоп и система быстрого реагирования Гавайского университета в апреле 2016 года обнаружили околоземный астероид, получивший обозначение 2016 HO3, который вращается на задворках Земли уже почти столетие и будет существовать еще несколько столетий. Кредит: Роб Ратковски

Связанное Чтение

Особенности

Наблюдение за планетой

Адам Хадхази

30 июля 2016 г.

Особенности

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x