Несмотря на то, что вероятность столкновения нашей планеты с астероидом чрезвычайно мала, в последние годы эта и другие проблемы планетарной безопасности стали серьезно беспокоить космические агентства. Причем серьезно настолько, что в рамках программы по обеспечению планетарной безопасности, NASA совместно с Европейским космическим агентством решили реализовать миссию по изменению траектории движения астероида.

Первоначально миссия представляла из себя запуск двух аппаратов – европейского AIM (Asteroid Impact Mission) и американского DART. Но в 2016-ом году ЕКА урезало финансирование своего аппарата в пользу проекта ExoMars-2020, так что вся миссия претерпела изменения. В конечном итоге в 2021-ом году к двойному астероиду Didymos (целью является меньший компонент системы, названный Didymoon) направится аппарат миссии DART, который попытается изменить траекторию, врезавшись в 160-метровый астероид на скорости более 6 км/c. А через несколько лет наблюдать за последствиями столкновения отправится аппарат Hera. О нем и пойдет речь в данном материале.

О миссии

Hera – это миссия Европейского космического агентства по изучению последствий кинетического воздействия предшествующей ей миссии DART на меньший из компонентов системы двойного астероида Didymos, названная в честь греческой богини брака. Запуск миссии планируется на 2023-й год. Аппарат продемонстрирует в деле несколько новых технологий – в их числе, например, автономная навигация около астероида – и соберет важные научные данные, которые помогут нам понять состав и структуру двойных систем малых тел.

Логотип миссии Hera

В центре внимания Hera будет меньший компонент системы – Didymoon. Аппарат будет проводить радио-, лазерное и оптическое сканирование спутника для составления подробных карт его поверхности и внутренней структуры с высоким разрешением. Hera измерит массу спутника, смещение его орбиты, а также проведет подробное исследование места столкновения аппарата DART с астероидом, чтобы помочь нам понять, каковы реальные результаты эксперимента по изменению траектории космического тела.

Об аппарате

Hera представляет собой небольшой космический аппарат, предназначенный для исследований в дальнем космосе. В его разработке использовали многие знания из тех, что ЕКА накопило о миссиях к астероидам за последние два десятилетия, включая технические решения отмененной миссии AIM.

Аппарат будет приводиться в движение гидразиновой двигательной установкой, а получать электричество будет от солнечных батарей. Полностью заправленный межпланетный зонд будет весить 800 килограмм – малыш, по сравнению с «Розеттой».

Hera будет выполнять свои задачи с помощью инновационной системы слияния данных, поступающих от разных приборов. Это значит, что, например, данные визуального сканирования поверхности астроида будут объединяться с показаниями высотомера на основе лидара, а также данными от системы инерциальной навигации и звездного датчика.

Коррекцию ошибок аппарат будет проводить с помощью широко применяемой в космической технике системы FDIR (Fault Detection, Isolation and Recovery). FDIR Hera предназначена для выявления ошибок в режиме реального времени на основе слияния данных с помощью перекрестных проверок датчиков для изолирования последствий этих ошибок по мере необходимости, а затем для их устранения путем запуска реконфигурации датчика или привода.

Разработка аппарата ведется множеством стран – в ней принимают участие Германия, Бельгия, Румынии, Люксембург, Швеция, Португалия, Испания, Чехия, Австрия, Финляндия, Польша и Швейцария.

Об инструментах

Базовым инструментом Hera будет являться AFC (Asteroid Framing Camera). Данный инструмент уже использовался в миссии Dawn по изучению карликовой планеты Церера и астероида Веста. Он был разработан в Германии Институтом исследований Солнечной системы Общества Макса Планка в партнерстве с Германским центром авиации и космонавтики (DLR).

AFC – это камера, оснащенная ПЗС-матрицей (1024 х 1024 пикселя) и набором из семи узкополосных цветных фильтров. Помимо излучения в видимом диапазоне длин волн инструмент может регистрировать волны в ближнем ИК-диапазоне. Также камера имеет электронный блок обработки данных и блок памяти.

Asteroid Framing Camera

Кроме того, Hera будет оснащен компактным лидаром, который установлен с целью измерения альтиметрии для картографирования поверхности. Гиперспектральный сканер изображений будет собирать дополнительные данные о поверхности спутника. Массу Didymoon предлагают измерить по оценке доплеровских сдвигов и других возмущений в сигнале Hera, приходящем на Землю.

В свое путешествие Hera также возьмет пару кубсатов. О них ниже.

О кубсатах

Находясь в непосредственной близости от системы Didymos, Hera сможет пустить в ход миссии два европейских кубсата – Juventas и APEX. Они соберут дополнительные данные об астероиде Didymoon, а также протестируют систему межспутниковой связи в дальнем космосе.

Разработанные европейскими исследовательскими институтами и компаниями, эти кубсаты будут выведены на орбиты вблизи Didymoon. Они обеспечат нас более полными данными о:

• гиперспектральной визуализации
• внутренней структуре астероида
• сейсмологии
• минералогии
• гравиметрии
• пыли и летучих веществах

Эти небольшие аппараты смогут подлететь гораздо ближе к астероиду, чтобы провести дополнительные наблюдения. В конечном счете, данные, которые они предоставят, обеспечат лучшее понимание формирования и эволюции двойных астероидных систем и Солнечной системы в целом.

Эта статья – первая из трех в еженедельном цикле о миссии Hera. В следующем материале вы узнаете, что будет представлять из себя аппарат Juventas и каким образом он сможет предоставить нам сведения о внутренней структуре астероида.

Вторая часть

Третья часть