كشافة الكويكبات القريبة من الأرض

 

كشف الكويكب القريب من الأرض ( NEA Scout ) هي مهمة مخطط لها من قبل ناسا لتطوير مركبة فضائية شراعية و شمسية منخفضة التكلفة من نوع CubeSat يمكن التحكم فيها وقادرة على مواجهة الكويكبات القريبة من الأرض (NEA). [4] [5] ستكون NEA Scout واحدة من ال13 CubeSats التي سيتم نقلها مع مهمة Artemis 1 إلى مدار حول الشمس في الفضاء القمري في أول رحلة لنظام الإطلاق الفضائي (SLS) المخطط إطلاقها في عام 2021 القادم. [2] الهدف الأكثر ترجيحًا للمهمة هو 1991 VG ، لكن هذا قد يتغير بناءً على تاريخ الإطلاق أو عوامل أخرى. [6] بعد الانتشار في الفضاء القمري ، ستقوم NEA Scout بإجراء سلسلة من الرحلات الجوية على سطح القمر لتحقيق مسار المغادرة الأمثل قبل بدء الرحلة البحرية التي تستغرق عامين.

Near-Earth Asteroid Scout
كشافة الكويكبات القريبة من الأرض
NEA Scout concept: a controllable CubeSat شراع شمسي spacecraft

طبيعة المهمة Reconnaissance; technology demonstrator
المشغل ناسا
مدة المهمة ≤3 years[1]
خصائص المركبات الفضائية
نوع مركبة الفضاء CubeSat
الحافلة  [لغات أخرى] 6U
وزن الإطلاق 14 كـغ (31 رطل)[1]
الأبعاد حافلة الأقمار الصناعية  [لغات أخرى]‏: 10 سـم × 20 سـم × 30 سـم (3.9 بوصة × 7.9 بوصة × 11.8 بوصة)
solar sail: 86 م2 (930 قدم2)
الطاقم ؟؟؟
بداية المهمة
تاريخ الإطلاق 2021[2]
الصاروخ SLS
موقع الإطلاق مجمع الإطلاق 39 في مركز كينيدي للفضاء[3]
المتغيرات المدارية
النظام المرجعي مدار شمسي المركز
الاستجابة
Band X band
TWTA power 2 W

يعمل مركز مارشال لرحلات الفضاء (MSFC) ومختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لناسا على تطوير هذه المهمة بشكل مشترك بدعم من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، ومركز ليندون جونسون للفضاء ، ومركز لانغلي للأبحاث ، ومقر ناسا . [4] الباحث الرئيسي (العلمي) هو جولي كاستيلو روجيز من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا. و الباحث الرئيسي (الشراع الشمسي) هو ليس جونسون من NASA MSFC.

نظرة عامةعدل

يتم تمويل المهمة من قبل مديرية مهام الاستكشاف والعمليات البشرية التابعة لناسا. تعتبر الكويكبات القريبة من الأرض ( NEAs ) ذات أهمية كبيرة للعلم، ومع استمرار وكالة ناسا في تحسين خططها لاستكشاف هذه الأجسام الصغيرة مع المستكشفين البشريين، فإن الاستكشاف الأولي باستخدام السلائف الآلية الرخيصة أمر ضروري لتقليل المخاطر، وإبلاغ الأدوات المطلوبة للمستقبل مهام الاستطلاع. كما أن توصيف المناطق القريبة من الأرض التي يزيد قطرها عن 20 مترًا له أهمية كبيرة لتخطيط استراتيجيات التخفيف للدفاع الكوكبي . [5]

ستكون المركبة الفضائية NEA Scout واحدة من ثلاثة عشر CubeSats محمولة كحمولة ثانوية في أول رحلة لنظام الإطلاق الفضائي (SLS) ، وهي مهمة تسمى Artemis 1 . [7] لقياس الخصائص الفيزيائية لجسم قريب من الأرض، ستقوم المركبة الفضائية بأداء بطيء بسرعة (10-20 م / ث) [8] إغلاق ( 10 كيلومتر (6.2 ميل) ) flyby.

هدفعدل

ستظهر مهمة ناسا للكشف عن كويكب قريب من الأرض (NEA) قدرات المركبة الفضائية صغيرة للغاية، مدفوعة بشراع شمسي، لأداء استطلاع لكويكب بتكلفة منخفضة. الهدف هو تطوير القدرة التي من شأنها سد الفجوات المعرفية ل كويكب قريب من الأرض في نطاق 1-100 متر. [5] [9] [8] تتميز المناطق القريبة من الأرض الواقعة في نطاق من 1 إلى 100 متر بسمات سيئة بسبب التحديات التي تصاحب اكتشافها ومراقبتها وتتبعها لفترات طويلة من الزمن. يُعتقد أن الأشياء التي يتراوح حجمها بين 1 و 100 م هي أجزاء من أجسام أكبر. ومع ذلك، فقد تم اقتراح أن هذه الأشياء يمكن أن تكون في الواقع أكوام من الأنقاض والحطام.

يجادل باحثو البعثة بأن "توصيف المناطق القريبة من الأرض التي يزيد قطرها عن 20 مترًا له أهمية كبيرة أيضًا لإعلام استراتيجيات التخفيف للدفاع الكوكبي .

الهدفعدل

الهدف المخطط له، والخاضع للتغيير، هو جسم قريب من الأرض 1991 VG [6] 1991 تم اكتشاف VG قبل فترة وجيزة من مرور 0.003 AU من الأرض في 6 نوفمبر 1991 ، وعاد في غضون 0.06 AU من الأرض في أغسطس 2017. [10] [11] وقد أثار الاهتمام بسبب الاقتراب القريب، والتوقع بأن مثل هذا المدار الشبيه بالأرض لن يكون له استقرار مداري طويل الأمد. بمجرد اكتمال التحليق، وإذا كان النظام لا يزال يعمل بكامل طاقته، فسيتم التفكير في مهمة ممتدة، ربما تؤدي إلى استكشاف كويكب آخر أو إعادة طيران 1991 VG بعد عدة أشهر. [8]

الحمولةعدل

سيتم تحقيق الملاحظات باستخدام CubeSat الذي سيقوم بإغلاق (~ 10 km) ، مزود بكاميرا أحادية اللون عالية الدقة من الدرجة العلمية لقياس الخصائص الفيزيائية للأجسام القريبة من الأرض. الكاميرا هي ECAM M-50 من Malin Space Science Systems . [5] تشمل القياسات التي سيتم تناولها تحديد الموقع الدقيق للهدف (الموقع والتنبؤ) ، ومعدل الدوران وموضع القطب، والكتلة، والكثافة، ورسم خرائط للجسيمات وحقل الحطام في المنطقة المجاورة للهدف، والنوع الطيفي للبيضة والكويكب، والتشكيلات السطحية والخصائص، وخصائص الثرى. ستستخدم البعثة شبكة الفضاء السحيق التابعة لناسا كمكون أساسي للاتصالات والتتبع.

التصميمعدل

تم تقديم بنية المركبة الفضائية لأول مرة في عام 2014 ، وهي مبنية على نظام CubeSat المكون من 6 وحدات مع غلاف مخزّن أكبر قليلاً من 10 × 20 × 30 سم، كتلة 14 كيلوغرام (31 رطل) ، باستخدام نظام دفع الغاز البارد، [12] ويعتمد بشكل أساسي على استخدام الأجزاء الجاهزة للاستخدام التجاري. [5] في حين أنه من الممكن أن يصل 6U CubeSat إلى NEA بدفع كيميائي تقليدي، سيكون كل من عدد الأهداف ونافذة الإطلاق مقيدًا بشدة. من خلال استخدام الدفع الشراعي الشمسي ، أصبح من الممكن اعتراض عدد كبير من الأهداف في أي نافذة إطلاق. [1] تقدر مدة البعثة بين 2.5 و 3 سنوات.

بعد الانتشار في الفضاء القمري ، ستنشر NEA Scout الألواح الشمسية والهوائية. بعد التحليق فوق القمر، سيتم نشر الشراع الشمسي وسيبدأ تسجيل المركبات الفضائية. ستقوم NEA Scout بعد ذلك بإجراء سلسلة من الرحلات الجوية على سطح القمر لتحقيق مسار المغادرة الأمثل قبل بدء الرحلة البحرية التي تستغرق 2.0 - 2.5 سنة إلى الكويكب 1991 VG . [8]

المركبة الفضائية

أربعة أذرع تطويق طولها 6.8 م ستنشر شراعًا شمسيًا المصنوع من البوليميد المغطى بالألمنيوم بطول 86 م 2 ، بسمك 2.5 ميكرومتر. [1] آلية نشر الشراع هي تعديل لتلك الخاصة بالمركبة الفضائية LightSail 2 التابعة لـ NanoSail و Planetary Society. [8] وقت نشر الشراع الكامل حوالي 30 دقيقة.

إلكترونيات الطيران

تستوعب وحدة إلكترونيات الطيران لوحات الدوائر المطبوعة للاتصالات ووحدة توزيع الطاقة ونظام معالجة الأوامر والبيانات ومستشعرات الشمس ومتعقب النجوم المصغر. تتضمن هذه الوحدة أيضًا عجلات التفاعل وبطاريات الليثيوم وكاميرا. [5] يتكون نظام التحكم في وضع المركبة الفضائية الشراعية الشمسية من ثلاثة أنظمة تشغيل فرعية: نظام التحكم في عجلة التفاعل، ونظام التحكم في التفاعل، ونظام الترجمة الشامل القابل للتعديل. [13]

الدفع

يقع نظام الدفع بالغاز البارد أسفل الشراع الشمسي ويوفر مناورات اندفاعية أولية (مطلوبة لمسارات الهروب بمساعدة القمر) وإدارة الزخم. [14] ستستخدم المركبة الفضائية جهاز إرسال واستقبال Iris للاتصالات في النطاق X. [5]

انظر أيضًاعدل

مهمات الكويكب
  • Dawn (spacecraft) – Ninth mission of the Discovery program; orbital reconnaissance of the main belt asteroids 4 Vesta and 1 Ceres
  • Hayabusa – A Japanese probe to asteroid 25143 Itokawa
  • Hayabusa2 – A Japanese sample-return mission to asteroid Ryugu
  • Lucy (spacecraft) – Thirteenth mission of the Discovery program; multiple-flyby reconnaissance of five Jupiter trojans
  • OSIRIS-REx – 2016–2023 NASA robotic space mission
  • Psyche (spacecraft) – Fourteenth mission in the Discovery program; orbital reconnaissance of the main belt asteroid 16 Psyche
مركبة الشراع الشمسي الفضائية
  • CubeSail – A planned solar sail spacecraft
  • Breakthrough Starshot – Research and engineering project by Breakthrough Initiatives
  • IKAROS – The first interplanetary solar sail spacecraft
  • LightSail-1
  • NanoSail-D2
  • Sunjammer (spacecraft)
تحلق 13 CubeSats على رحلة Artemis 1:
  • مصباح يدوي قمري، والذي سيرسم خريطة الجليد المائي المكشوف على القمر
  • كويكب بالقرب من الأرض بواسطة ناسا، مركبة فضائية شراعية شمسية ستواجه كويكبًا قريبًا من الأرض
  • BioSentinel ، مهمة علم الأحياء الفلكية
  • SkyFire بواسطة لوكهيد مارتن
  • Lunar IceCube ، من جامعة ولاية مورهيد
  • CubeSat للجسيمات الشمسية (CuSP)
  • مخطط الهيدروجين القطبي القمري (LunaH-Map) ، صممه جامعة ولاية أريزونا
  • EQUULEUS ، مقدم من JAXA وجامعة طوكيو
  • OMOTENASHI ، مقدم من JAXA ، مركبة هبوط على سطح القمر
  • ArgoMoon ، صممه Argotec ونسقته وكالة الفضاء الإيطالية
  • المستكشفون Cislunar ، جامعة كورنيل، إيثاكا، نيويورك
  • مستكشف Earth Escape Explorer (CU-E 3 ) ، جامعة كولورادو بولدر
  • تيم مايلز، من قبل فلويد آند ريسون، ذ. فلوريدا

المراجععدل

  1. أ ب ت ث Design and Development of NEA Scout Solar Sail Deployer Mechanism (PDF). Alexander R. Sobey and Tiffany Russell Lockett. NASA. 2016. نسخة محفوظة 30 أبريل 2019 على موقع واي باك مشين.
  2. أ ب Clark, Stephen (01 مايو 2020)، "Hopeful for launch next year, NASA aims to resume SLS operations within weeks"، مؤرشف من الأصل في 29 نوفمبر 2020، اطلع عليه بتاريخ 03 مايو 2020.
  3. ^ Hill, Bill (مارس 2012)، "Exploration Systems Development Status" (PDF)، NASA Advisory Council، مؤرشف من الأصل (PDF) في 31 أغسطس 2020، اطلع عليه بتاريخ 21 يوليو 2012.
  4. أ ب "NASA TechPort – Near-Earth Asteroid Scout Project"، NASA TechPort، National Aeronautics and Space Administration، مؤرشف من الأصل في 29 نوفمبر 2020، اطلع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2015.
  5. أ ب ت ث ج ح خ McNutt, Leslie؛ Castillo-Rogez, Julie (2014)، "Near-Earth Asteroid Scout" (PDF)، NASA، المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية، مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 أكتوبر 2020، اطلع عليه بتاريخ 13 مايو 2015.
  6. أ ب Mahoney, Erin (30 أكتوبر 2015)، "NEA Scout"، ناسا (باللغة الإنجليزية)، مؤرشف من الأصل في 11 نوفمبر 2020، اطلع عليه بتاريخ 21 مايو 2017.
  7. ^ Near-Earth Asteroid Scout (PDF). Leslie McNutt1, Les Johnson and Dennon Clardy. NASA. نسخة محفوظة 14 أكتوبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  8. أ ب ت ث ج Earth Asteroid (NEA) Scout (PDF). Les Johnson, Julie Castillo-Rogez, Jared Dervan, and Leslie McNutt. NASA. 1 December 2016. نسخة محفوظة 29 نوفمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  9. ^ Castillo-Rogez, Julie؛ Abell, Paul، "Near Earth Asteroid Scout Mission" (PDF)، NASA، مؤسسة الدراسات الكوكبية والقمرية [الإنجليزية]، مؤرشف من الأصل (PDF) في 18 يناير 2017، اطلع عليه بتاريخ 13 مايو 2015.
  10. ^ Steel, Duncan (أبريل 1995)، "SETA and 1991 VG"، The Observatory، 115: 78–83، Bibcode:1995Obs...115...78S، مؤرشف من الأصل في 21 سبتمبر 2020، اطلع عليه بتاريخ 28 أغسطس 2016.
  11. ^ "JPL Small-Body Database Browser: (1991 VG)" (last observation: 1992-04-27; arc: 173 days)، مختبر الدفع النفاث، مؤرشف من الأصل في 12 أغسطس 2020، اطلع عليه بتاريخ 21 مايو 2017.
  12. ^ NEA Scout Propulsion System. VACCO Propulsion Systems. 2017. نسخة محفوظة 20 أكتوبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  13. ^ Flex Dynamics Avoidance Control of the NEA Scout Solar Sail Spacecraft's Reaction Control System. Heaton Andrew, et al. NASA. 17 January 2017. نسخة محفوظة 12 نوفمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  14. ^ VACCO – CubeSat Propulsion Systems. VACCO. 2017. نسخة محفوظة 20 أكتوبر 2020 على موقع واي باك مشين.

روابط خارجيةعدل