Миссия НАСА по астероидам и угловой момент

Из миссии НАСА по астероидам

НАСА разрабатывает первую в истории миссию по идентификации, захвату и перемещению астероида на стабильную орбиту вокруг Луны и отправке астронавтов для доставки его образцов на Землю. Эта миссия по перенаправлению астероидов (ARM) значительно продвинет человеческий путь НАСА к Марсу, проверяя возможности, необходимые для будущих пилотируемых миссий на Красную планету.

НАСА определило несколько астероидов-кандидатов и продолжает поиск одного из них, который можно было бы перенаправить к Луне в 2020-х годах. С момента объявления Инициативы по астероидам в 2013 году Программа НАСА по наблюдению за объектами, сближающимися с Землей, внесла в каталог более 1000 новых астероидов, сближающихся с Землей, обнаруженных различными поисковыми группами. Из выявленных на данный момент четырех могут быть хорошими кандидатами на ARM. Ученые ожидают, что в ближайшие несколько лет будет обнаружено гораздо больше, и НАСА изучит их скорость, орбиту, размер и вращение (выделено мной), прежде чем принять решение о целевом астероиде для миссии ARM.

Ниже фото/видео кометы 67P/Чурюмова–Герасименко, которую недавно посетила миссия Rosetta .

введите описание изображения здесь

Я понимаю, что это комета, а не астероид, и что приведенный выше фильм не может быть истинным отражением ее угловой скорости. Я также понимаю, что астероиды не выделяют газ, тем самым вызывая вращение.

Я хочу сказать, что для того, чтобы сделать то, о чем говорится в их заявлении о миссии (по состоянию на июнь 2014 года, теперь это может быть какая-то другая миссия, в зависимости от бюджета и политики), НАСА все равно нужно будет нести либо много топлива, либо некоторое количество топлива. большие солнечные панели или РИТЭГ, чтобы привести в действие двигатель, чтобы остановить вращение, а затем установить ракету на астероид (или даже его часть), чтобы доставить его к конечному пункту назначения.

Мне кажется маловероятным, что любой посещенный астероид, даже медленно вращающийся, не будет иметь значительного количества углового момента, и это вызовет проблемы, изложенные в предыдущем абзаце.

Мои вопросы:

Превращает ли угловой момент «сомнительную» миссию в невозможную?

Как мы можем обнаружить (используя оптические телескопы) медленно вращающийся маленький астероид среди других, если его альбедо постоянно на его поверхности?

Могут ли радарные сигналы с Земли, возвращающиеся от такого маленького тела, иметь разрешение, необходимое для определения его вращения?

Чтобы быть более конкретным, может ли наземный радар сказать нам по доплеровскому смещению, вращается ли маленькое тело вокруг оси?

Я был бы менее заинтересован в инженерной/ракетостроительной стороне и гораздо больше в физике, лежащей в основе того, как НАСА выбрало свои 4 из тысячи астероидов, тем более что они, вероятно, являются небольшими телами именно из-за проблемы с угловым моментом.

Ответы (1)

На ваш первый вопрос: насколько я понимаю, транспортная часть астероидной миссии НАСА не потребует какого-либо физического контакта между транспортирующим его космическим кораблем и самим астероидом. Звучит невозможно; но кажется на самом деле возможным: Из того, что я прочитал здесь, гравитационный тягач и здесь www.nasa.gov/feature/nasas-asteroid-redirect-mission-completes-robotic-design-milestone небольшая гравитационная сила между космическим кораблем и астероидом можно использовать для перенаправления. Для этого не имеет значения, вращается астероид или нет:«В то время как другие методы отклонения требуют определения точного центра масс астероида и могут потребоваться значительные усилия, чтобы остановить его вращение или вращение, при использовании метода тяги эти соображения не имеют значения». Космический корабль будет лететь близко к астероиду с постоянной тягой. Я не эксперт по плюсам и минусам, но кажется, что НАСА уверено, что этот метод может работать.

Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_tractor#/media/File:NASA-Animation-ARM-opt-800-20150325.gif - 160906

На ваш второй вопрос: я не думаю, что оптические телескопы очень помогают в поиске и анализе кандидатов. Но опять же, я не эксперт, так что, возможно, используются и оптические телескопы.

На ваш третий и четвертый вопрос: кажется, радарные телескопы отлично работают на этих астероидах. 2008 EV5 на данный момент является их эталонным астероидом. На этой странице http://echo.jpl.nasa.gov/asteroids/2008EV5/2008ev5.html есть несколько очень впечатляющих радиолокационных «изображений» с довольно высоким разрешением. Кажется, они могут довольно хорошо изучать эти астероиды и их вращение с помощью радара.

Источник: http://echo.jpl.nasa.gov/asteroids/2008EV5/2008ev5.html - 160906. Источник: http://echo.jpl.nasa.gov/asteroids/2008EV5/2008ev5.html - 160906.

Большое спасибо, странно, как НАСА подумало о проблеме раньше меня :) Радарные снимки потрясающие. Прошу прощения, что не прочитал дальше о миссии. Я думал, что у меня есть основная идея, но эта гравитационная техника хорошо, если бы кто-то опубликовал ее как вопрос, я бы подумал о VTC как о экстремальном вопросе «что, если» из-за относительных масс. Но это будет медленно.
Как раз в связи с моим вопросом НАСА запустило пробную миссию по перенастройке астероида, предположительно медленно вращающегося. bbc.com/news/science-environment-37309903