Att fånga en asteroid

Asteroidfångst är övergången av  en asteroid till en omloppsbana runt ett objekt som en planet. I det här fallet talar man om fångsten av en asteroid av en stor kropp, varefter asteroiden blir en naturlig satellit . Vanligtvis kastas asteroider som närmar sig planeten på korta avstånd antingen längre ut i rymden eller träffar planeten. Men i vissa fall börjar asteroiden kretsa runt planeten [1] . Under vissa förhållanden är infångning möjlig av alla planetkroppar.

Från och med 2014 utvecklade ingenjörer i USA metoder för att fånga en asteroid med en robotrymdfarkost. I juni 2014 rapporterade NASA att asteroid 2011 MD är en främsta kandidat för en ARM (NASA) -fångst , möjligen i början av 2020-talet [2] . Under 2017 upphörde arbetet i denna riktning [3] .

Orbiting

En asteroidfångst inträffar när en asteroid flyger förbi en planet men inte är tillräckligt snabb för att övervinna planetens gravitation. I det här fallet fångas asteroiden av planeten och går in i en stabil sluten elliptisk bana runt planeten, utan att passera genom dess atmosfär. Möjligheten att övergå till en stabil bana beror på sådana kvantiteter som planetens och asteroidens relativa hastighet, planetens massa, asteroidens bana och störningar från andra kroppar.

En annalkande asteroid kan nästan alltid komma in i en planets inflytandesfär och befinner sig på en hyperbolisk bana i förhållande till planeten, eftersom planeternas banor i Neptunus omloppsbana motsvarar hastigheter som är betydligt större än flykthastigheterna från planeten . Med andra ord är asteroidens kinetiska energi när den närmar sig planeten för stor för att asteroiden ska kunna gå in i en sluten bana under påverkan av planetens gravitation; dess kinetiska energi överstiger den potentiella energimodulen , vilket betyder att planeten inte begränsar asteroidens rörelse. Asteroidens bana kan dock störas av en tredje kropp (till exempel en satellit eller en annan planet) så att den kinetiska energin hos kroppen i planetens referensram minskar. Om, i det här fallet, asteroidens hastighet visar sig vara mindre än den lokala flykthastigheten, kommer banan att ändras från hyperbolisk till elliptisk, och asteroiden kommer att fångas av planeten. I sällsynta fall, i närvaro eller frånvaro av en sådan störning, ändras asteroiden till en bana som skär planeten, vilket resulterar i en kollision .

ARM-uppdrag

NASA föreslog att skapa ett robotiskt rymduppdrag, som är tänkt att fånga en jordnära asteroid med en diameter på cirka 8,2 m och en massa på cirka 500 ton. Asteroiden kommer att överföras till en hög månbana eller en bana nära den andra Lagrange-punkten ( halobana , Lissajous-bana ) [4] [5] . För att flytta asteroiden övervägs följande alternativ: att använda en elektrisk raketmotor som drivs av solpaneler[6] eller gravitationstraktor .

När asteroiden väl är i månbana eller omloppsbana runt den andra Lagrange-punkten, kommer minst ett mänskligt rymduppdrag att kunna besöka asteroiden och samla material. En av fördelarna med månens omloppsbana jämfört med jordens omloppsbana är relativ säkerhet: även i slutet av ett uppdrag kan små störningar i banan få en asteroid att falla på månen, men inte på jorden. Också i fallet med en hög omloppsbana kommer asteroiden att behöva flyttas på kortare tid och uppskjutningsfönstren kommer att vara frekventa jämfört med fönstren för att flytta asteroider till jordens omloppsbana.

Det första problemet är att hitta en lämplig asteroid: föremål av denna storlek är mycket svaga och svåra att hitta. Ett alternativt tillvägagångssätt skulle kanske vara att ta ett lämpligt fragment från en stor asteroid och flytta fragmentet till en månbana eller en bana runt den andra Lagrangepunkten.

Från och med 2013 var testflygningen planerad till 2017, och infångandet av asteroiden förväntades 2019 [7] .

Uppdraget kan ge viktiga insikter om metoder för att undvika risker för asteroidpåverkan, utnyttja asteroidresurser, inklusive vatten- och bränsleproduktion.

Aerocapture

Tekniken som krävs för att flytta en asteroid till en given bana har ännu inte skapats. En förändring i en asteroids omloppsbana i förhållande till solen kräver stora förändringar i hastigheten för ett föremål vars massa är flera storleksordningar större än massan hos befintliga rymdfarkoster.

Om en asteroid måste kollidera med en planet med en atmosfär kan asteroidens omloppsbana ändras så att asteroiden kommer in i atmosfären, medan asteroiden vid periapsis kan sakta ner och överföra en del av den kinetiska energin till atmosfären. Denna metod används vid manövrering runt planeter som Mars, eftersom den sparar en betydande mängd bränsle som krävs för att sakta ner rymdfarkosten.

Anteckningar

  1. ↑ Kan jordens gravitation fånga en asteroid? . EarthSky (25 januari 2010). Datum för åtkomst: 23 december 2012. Arkiverad från originalet den 22 juli 2012.
  2. ↑ Borenstein, Seth . Sten som susade av jorden kan gripas av NASA , AP News  (19 juni 2014). Arkiverad från originalet den 21 juni 2014. Hämtad 20 juni 2014.
  3. ↑ https://spacenews.com/nasa-closing-out-asteroid-redirect-mission/
  4. ↑ NASA kommer att få 100 miljoner dollar för Asteroid-Capture-uppdrag, säger senator . Hämtad 28 maj 2018. Arkiverad från originalet 17 juni 2018.
  5. ↑ Arkiverad kopia . Hämtad 28 maj 2018. Arkiverad från originalet 6 mars 2016.
  6. ↑ Termen soldriven elektrisk framdrivning innebär användning av el som genereras av solpaneler
  7. ↑ Rymdfärd nu | senaste nyheterna | NASA:s föreslagna asteroidåtervinningsuppdrag beskrivs . Hämtad 26 juni 2020. Arkiverad från originalet 21 april 2021.

Länkar