Zkušební mise na záchranu Země Don Quijote, pověřená Evropskou kosmickou agenturou, je plánována na vyzkoušení potenciálu skutečné mise na smrt nebo život, která by odvrátila asteroid vyvolávající hromadné vyhynutí z kolizního kurzu se Zemí.
V současné době ve fázi „konceptu“ byla mise Don Quijote s dopadem na asteroidy v blízkosti Země - modelována na navrhovaném letu do AT4 nebo 1989 ML, přičemž obě byly asteroidy v blízkosti Země, i když ani jedno z nich nepředstavuje zjevné riziko kolize. Následující studie však navrhly, že vhodnějšími cíli mohou být Amor 2003 SM84 nebo dokonce 99942 Apophis. Koneckonců, 99942 Apophis nese marginální (1 z 250 000) riziko dopadu na Zemi v roce 2036.
Ať už je cíl jakýkoli, navrhuje se dvojí spuštění dvou kosmických lodí - Impactor s názvem Hidalgo (titul Cervantes dal původnímu Don Quijote) a Orbiter s názvem Sancho (který byl Donovým věrným společníkem).
Zatímco role Impactor je samovysvětlující, Orbiter hraje klíčovou roli při interpretaci dopadu - myšlenkou je shromažďovat údaje o impulsích a změnách trajektorie, které by pak informovaly budoucí mise, ve kterých může být skutečně ohrožen osud Země. .
Rozsah přenosu hybnosti z impaktoru na asteroid závisí na hmotnosti impaktoru (jen něco přes 500 kilogramů) a jeho rychlosti (asi 10 kilometrů za sekundu), jakož i na složení a hustotě asteroidu. Největší změna hybnosti bude dosažena, pokud náraz vyvolá vyhazování, které dosáhne únikové rychlosti. Pokud místo toho Impactor pohřbí sám sebe v asteroidu, nedosáhne toho toho mnoho, protože jeho hmotnost bude podstatně menší než jakýkoli asteroid indukující hromadné vymírání. Například objekt, který vytvořil kráter Chicxulub a vymazal dinosaury (ano, v pořádku - s výjimkou ptáků) se považovalo za řádově 10 kilometrů v průměru.
Takže před dopadem, aby pomohl budoucímu cílení a požadovaným výpočtům rychlosti dopadu, provede Orbiter podrobnou analýzu celkové hmotnosti cílového asteroidu a jeho hustoty a granularity v blízkosti povrchu. Poté, po nárazu, Orbiter vyhodnotí rychlost a distribuci ejekcí kolizí prostřednictvím své rázové kamery.
Přesné měření míry vychýlení dosažené nárazem však představuje pro misi zásadní výzvu. Budeme potřebovat mnohem lepší údaje o hmotnosti a rychlosti cílového asteroidu, než můžeme zjistit ze Země. Orbiter tedy provede řadu přeletů a pak půjde na oběžnou dráhu kolem asteroidu, aby vyhodnotil, jak je asteroid ovlivněn blízkostí kosmické lodi.
Přesné určení vzdálenosti Orbiteru od asteroidu bude dosaženo laserovým výškoměrem, zatímco experiment Radio Science Experiment přesně určí polohu Orbiteru (a tedy polohu asteroidu) vzhledem k Zemi.
Poté, co byl Orbiter stanoven jako referenční bod, bude posouzen účinek kolize Impactoru. Významným matoucím faktorem je však Yarkovský efekt - účinek slunečního ohřevu asteroidu, který vyvolává emisi tepelných fotonů, a tudíž generuje malé množství tahu. Yarkovsky efekt přirozeně tlačí orbitu asteroidu směrem ven, pokud má rotaci prograde (ve směru své dráhy) - nebo dovnitř, pokud má retrográdní rotaci. Proto bude Orbiter také potřebovat termální infračervený spektrometr k oddělení Yarkovského efektu od účinku nárazu.
A samozřejmě, vzhledem k důležitosti Orbiteru jako referenčního bodu, musí být také měřen vliv slunečního záření na něj. Opravdu se musíme také zabývat tím, že se tento účinek změní, jak lesklé nové odrazné povrchy nové kosmické lodi ztrácejí svůj lesk. Vysoce reflexní povrchy budou emitovat záření, téměř okamžitě, při hladinách energie (tj. S vysokou hybností), téměř ekvivalentní dopadajícímu záření. Nízké povrchy albedo však mohou uvolňovat pouze tepelné záření s nižší energií (tj. Nižší hybnost) - a budou tak dělat pomaleji.
Jinými slovy, zrcadlový povrch vytváří mnohem lepší sluneční plachtu než černý povrch.
Stručně řečeno, mise Don Quijote pro zmírnění dopadu bude vyžadovat Impactor with Targeting Camera - a Orbiter with Impact Observation Camera, Laser Altimeter, Radio Science Experiment a Thermal Infrared Spectrometer - a měli byste pamatovat na měření vliv tlaku slunečního záření na kosmickou loď na začátku mise, když je lesklý - a později, když to není.
Další čtení: Wolters et al Požadavky na měření pro demonstrační misi na zmírnění dopadu asteroidů na blízkou Zemi.
