У НАСА есть два варианта захвата астероидов роботами. Одна концепция могла бы захватить небольшой астероид на его «естественной орбите» — естественной орбите, на которой он находится. Другой мог получить валун с более крупного астероида.
НАСА определит между вариантами захвата в декабре и проведет обзор концепции миссии в начале 2015 года, что позволит дополнительно уточнить дизайн миссии.Небольшая, гибкая команда инженеров НАСА тестирует эти две концепции, используя технологии и инженерные работы, которые уже ведутся в НАСА.
Четыре отраслевые команды, выбранные в рамках недавнего объявления о широкомасштабном агентстве НАСА, также разрабатывают концепции, чтобы либо улучшить эту работу, либо предложить альтернативные идеи.Планы НАСА объявить целевой астероид для миссии примерно за год до запуска роботизированного космического корабля, запланированного не ранее чем на 2019 год. На сегодняшний день НАСА определило трех подходящих кандидатов для концепции малого астероида и трех — для концепции валуна.
Агентство рассчитывает каждый год определять одного или двух дополнительных кандидатов, которые могут стать действительными целями для миссии.Прежде чем астероид сможет попасть в действительный список кандидатов, необходимо выполнить критерии идентификации цели ARM НАСА. Ученые должны определить вращение, форму, точную орбиту, спектральный класс и, самое главное, размер самого астероида.
Поскольку астероид находится в миллионах миль от Земли, определение этих факторов требует ряда наблюдений и анализа.Телескопы на Земле и в космосе способствуют наблюдению, отслеживанию и описанию астероидов. Процесс начинается с обнаружения объектов, сближающихся с Землей (ОСЗ), и начала отслеживания их орбит. Наземные обсерватории сначала сканируют область неба, чтобы обнаружить объект, движущийся на фоне неподвижных звезд, и сообщить свое положение по отношению к ним.
Центр малых планет Международного астрономического союза собирает полученные данные и определяет, был ли объект уже идентифицирован. Если он будет классифицирован как новый объект, ученые смогут получить приблизительную орбиту и оценить размер объекта в течение дня или двух после первоначального открытия.
Обнаружения астероида недостаточно, чтобы сделать вывод, что он может быть хорошим кандидатом для миссии НАСА по астероиду. Ученым необходимо глубже понять форму, размер, скорость вращения астероида и даже особенности поверхности при выборе кандидата.
Лучше всего точно измерить эти характеристики с помощью межпланетного радара, но только если объект находится достаточно близко к Земле, чтобы его можно было наблюдать таким образом. Когда астероид находится вне зоны действия радара, космический телескоп НАСА Спитцер может внести свой вклад в сбор данных с помощью инфракрасного изображения, если объект может быть виден им.Инфракрасный свет является лучшим индикатором истинного размера объекта, потому что, измеряя его инфракрасное свечение, можно определить количество солнечного тепла, которое повторно излучает весь объект. Объединение данных, собранных спутником Spitzer и наземными обсерваториями, позволяет более точно оценить плотность и массу астероида.
Инфракрасное изображение Спитцера позволило НАСА определить размер двух кандидатов ARM.На данный момент тремя действительными кандидатами на концепцию малых астероидов являются 2009 BD, 2011 MD и 2013 EC20. Размер BD 2009 года оценивается примерно в 4 метра (13 футов), в то время как MD 2011 года оценивается примерно в 6 метров (20 футов). Эти размеры получены по данным обсерватории Спитцер.
2013 EC20 имеет размер около 2 метров (7 футов), как было определено с помощью радиолокационного изображения.Большинство известных крупных астероидов слишком велики, чтобы их можно было полностью захватить, и их орбиты слишком далеки, чтобы космический корабль ARM мог перенаправить их на орбиту вокруг Луны.
Некоторые из них настолько далеки, когда их обнаруживают, что их размер и состав трудно различить даже в наши самые мощные телескопы. Тем не менее, другие могут быть потенциальными кандидатами, но переходят от недавно обнаруженных к тому, что находится за пределами диапазона нашего телескопа, так быстро, что у них не хватает времени для адекватного наблюдения за ними.В настоящее время существует три утвержденных кандидата в астероиды для концепции валуна, известных как Итокава, Бенну и 2008 EV5.
Итокава был хорошо известен благодаря внимательному и непосредственному наблюдению за японской миссией Хаябуса и, как известно, содержит валуны идеального размера примерно 3 метра (10 футов). И EV5 2008 года, и Bennu были сфотографированы с помощью радара, собрав данные, из которых можно сделать вывод, что у них есть валуны подходящего размера. Кроме того, в рамках миссии NASA OSIRIS-REx, запускаемой в 2016 году, будет изучен Бенну и проведено подробное картирование поверхности астероида, а также будут взяты образцы и отправлены их на Землю для дальнейшего изучения.
Любой астероид, в конечном итоге выбранный для миссии, будет содержать остатки материала от образования Солнечной системы. В 2020-х годах астронавты посетят астероид для ряда мероприятий, включая возвращение на Землю с отобранными образцами. Результаты могут открыть новые научные знания о формировании нашей солнечной системы и зарождении жизни на Земле, сообщить нам о том, какие ресурсы могут содержать астероиды для использования в будущих исследованиях, и способствовать партнерству с промышленностью для будущих исследований в космосе.
ARM поможет НАСА тестировать и продвигать технологии, необходимые для будущих полетов человека на Марс и обратно, включая солнечную электрическую тягу, полеты человека на борту космического корабля Орион и ракеты космической системы запуска (SLS), а также выполнение сложных миссий на дальних космических орбитах. Чтобы узнать больше о влиянии ARM на пилотируемую миссию на Марс, посетите страницу Как миссия НАСА по перенаправлению астероидов поможет людям достичь Марса?