אסטרונומיה ללא טלסקופ - הפחתת השפעה

Pin
Send
Share
Send

משימת החזרות "להציל את כדור הארץ" דון קיחוטה, שהוזמנה על ידי סוכנות החלל האירופית, מתוכננת לבחון את הפוטנציאל של משימת חיים או מוות אמיתית, כדי להסיט את האסטרואיד ההכחדה ההמונית ממסלול התנגשות עם כדור הארץ.

בשלב "הקונספט", משימת ההפחתה של אסטרואידים בקרבת כדור הארץ בקרבת כדור הארץ - עוצבה על פי טיסה מוצעת לשני 2002 AT4 או 1989 ML, שתיהן אסטרואידים בקרבת כדור הארץ, אף כי אף אחד מהם אינו מהווה סיכון להתנגשות. עם זאת, מחקרים הבאים הציעו כי אמור 2003 SM84 או אפילו 99942 אפופיס עשויים להיות יעדים מתאימים יותר. אחרי הכל, 99942 אפופיס מהווה סיכון שולי (1 מתוך 250,000) לפגיעה בכדור הארץ בשנת 2036.

לא משנה מה היעד, מוצע שיגור כפול של שתי חלליות - אימפקטור בשם הידאלגו (תואר שסרוונטס העניק לדון קישוט המקורי) ואורביטר בשם סאנצ'ו (שהיה בן לווייתו הנאמן של הדון).

בעוד שתפקידו של ההשפעה מסביר את עצמו, האורביטר ממלא תפקיד מרכזי בפרשנות ההשפעה - הרעיון הוא לאסוף תנופת השפעה ונתוני שינוי מסלול שיודיעו אז על משימות עתידיות, בהן גורל כדור הארץ עשוי באמת להיות מונח על כף המאזניים .

מידת העברת המומנטום מאימפקטור לאסטרואיד תלויה במסת האימפקטור (קצת יותר מ- 500 קילוגרם) ומהירותו (כ -10 קמ"ש), כמו גם בהרכב האסטרואיד וצפיפותו. שינוי המומנטום הגדול ביותר יושג אם הפגיעה תזרוק את האשקטה שתשיג מהירות בריחה. אם במקום זאת הקברן פשוט קבר את עצמו בתוך האסטרואיד, לא יושג הרבה ככל שהמסה שלו תהיה פחותה משמעותית מכל אסטרואיד המניע הכחדה המונית. לדוגמה, האובייקט שיצר את המכתש Chicxulub וניגב את הדינוזאורים (כן, בסדר - חוץ מהציפורים) הוא חשב כי הוא היה בקוטר של 10 ק"מ.

אז לפני ההשפעה, כדי לסייע במיקוד עתידי וחישובי מהירות ההשפעה הנדרשים, האורביטר יבצע ניתוח מפורט של המסה הכוללת של אסטרואיד המטרה וצפיפותו וגרגיריות הקרוב לפני השטח. לאחר מכן, לאחר הפגיעה, האורביטר יעריך את מהירות התפוצה של ההתנגשות דרך התפוצה באמצעות מצלמת ההשפעה שלה.

עם זאת, מדידה מדויקת של מידת הסטייה המושגת על ידי ההשפעה מהווה אתגר משמעותי למשימה. אנו זקוקים לנתונים טובים בהרבה אודות המסה והמהירות של אסטרואיד המטרה מכפי שנוכל לקבוע מכדור הארץ. אם כן, האורביטר יעשה סדרה של טיסות חלוף ואז יעבור למסלול סביב האסטרואיד כדי להעריך עד כמה האסטרואיד מושפע מקרבת החללית.

קביעה מדויקת של מרחק האורביטר מהאסטרואיד תושג באמצעות מד גובה הלייזר שלו, ואילו ניסוי מדעי הרדיו יקבע במדויק את מיקומו של האורביטר (ומכאן מיקום האסטרואיד) ביחס לכדור הארץ.

לאחר שביסס אז את האורביטר כנקודת התייחסות, תוערך השפעת ההתנגשות של המשפיע. עם זאת, גורם מבלבל משמעותי הוא אפקט ירקובסקי - ההשפעה של חימום סולארי של האסטרואיד, אשר מעוררת פליטה של ​​פוטונים תרמיים ומכאן מייצרת כמות זעירה של דחף. אפקט הירקובסקי דוחף באופן טבעי את מסלולו של האסטרואיד כלפי חוץ אם יש לו סיבוב משודרג (לכיוון מסלולו) - או פנימה אם יש לו סיבוב אחר דרגה. מכאן שהאורביטר יזדקק גם לספקטרומטר אינפרא אדום תרמי כדי להפריד בין אפקט הירקובסקי לבין השפעת ההשפעה.

וכמובן, בהתחשב בחשיבות האורביטר כנקודת ייחוס, יש למדוד גם את השפעת קרינת השמש עליו. אכן, אנו נצטרך גם לקחת בחשבון שהשפעה זו תשתנה ככל שהמשטחים החזקים ביותר של החללית החדשה המבהיקים יאבדו את ברקם. משטחים רפלקטיביים מאוד יפלטו קרינה, כמעט מיידית, ברמות אנרגיה (כלומר תנופה גבוהה) כמעט שוות ערך לקרינה שאירעה. עם זאת, משטחי אלבדו נמוכים עשויים רק לשחרר אנרגיה נמוכה יותר (כלומר תנופה נמוכה יותר) קרינה תרמית - והם יעשו זאת לאט יותר.

אם לומר זאת אחרת, משטח מראה עושה מפרש סולארי טוב בהרבה משטח שחור.

אז על קצה המזלג, משימת הפחתת ההשפעה של דון קיחוטה תדרוש אימפקטור עם מצלמת מיקוד - ואורביטר עם מצלמת תצפית השפעה, גובה לייזר, ניסוי מדעי הרדיו וספקטרומטר אינפרא אדום תרמי - וכדאי שתזכרו למדוד את השפעת לחץ קרינת השמש על החללית בתחילת המשימה, כשהיא נוצצת - ובהמשך, כשהיא לא.

לקריאה נוספת: Wolters et al. דרישות מדידה למשימת הדגמת פגיעה באסטרואיד קרוב לכדור הארץ.

Pin
Send
Share
Send

צפו בסרטון: האם אנחנו לבד ביקום - פרק 1: גודל היקום וההסתברות המתמטית (יולי 2024).