El vehículo de vela solar de la NASA perseguirá un pequeño asteroide después del lanzamiento de Artemis I

Ilustración del NEA Scout de la NASA con una vela solar desplegada mientras vuela cerca del destino del asteroide. crédito: NASA

NEA Scout visitará un asteroide que se estima que es más pequeño que un autobús escolar, el asteroide más pequeño jamás estudiado por una nave espacial.

Lanzamiento con un vuelo de prueba no tripulado Artemis I, NASAUn asteroide cercano a la Tierra del tamaño de una caja de zapatos perseguirá al que se convertiría en el asteroide más pequeño jamás visitado por una nave espacial. Llegará allí lanzando una vela solar para aprovechar la radiación solar para la propulsión, lo que la convierte en la primera misión espacial de este tipo de la agencia.

El objetivo es 2020 GE, un asteroide cercano a la Tierra (NEA) de menos de 60 pies (18 metros) de tamaño. Los asteroides de menos de 330 pies (100 metros) de ancho no se han detectado de cerca antes. La nave espacial utilizará su cámara científica para mirar más de cerca, midiendo el tamaño, la forma, la rotación y las propiedades de la superficie de un objeto mientras busca polvo y escombros que puedan rodear a GE 2020.

Dado que la resolución de la cámara es inferior a 4 pulgadas (10 centímetros) por píxel, el equipo científico de la misión podrá determinar si el GE 2020 es sólido, como una roca, o si está formado por rocas más pequeñas y polvo aglomerado. como algunos de sus primos asteroides más grandes, como el asteroide Bennu.

Gracias a los descubrimientos de los NEA por parte de los observatorios terrestres, se han identificado varios objetivos para el NEA Scout, todos dentro de una distancia de 16 a 100 pies. [5-to-30-meter] “Tamaño de escala”, dijo Julie Castillo-Rogues, investigadora científica principal de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “2020 GE representa una clase de asteroides de los que actualmente sabemos muy poco”.

El NEA Scout consta de un pequeño CubeSat del tamaño de una caja de zapatos (arriba a la izquierda) y una delgada vela solar revestida de aluminio del tamaño de una cancha de tenis (abajo a la izquierda). Después del lanzamiento de la nave espacial a bordo de Artemis I, la vela usará la luz solar para impulsar el CubeSat hacia un pequeño asteroide (que se muestra en la ilustración, a la derecha). crédito: NASA

El GE 2020 fue visto por primera vez el 12 de marzo de 2020 por la Universidad de Arizona Encuesta del cielo de Catalina Como parte de su búsqueda de objetos cercanos a la Tierra para la NASA Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria.

Desarrollado bajo la supervisión de la NASA. División de Sistemas Avanzados de Exploración por Marshall Space Flight Center en Huntsville, Alabama, y Laboratorio de Propulsión a Chorro, NEA Scout es una misión de revisión de ciencia y tecnología que mejorará la comprensión de la agencia sobre las pequeñas y medianas empresas. usando seis unidades Factor de forma CubeSat, montarás como uno de 10 cargas útiles secundarias a bordo del poderoso Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), que no se lanzará antes de marzo de 2022 en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. Luego, el NEA Scout se desplegará desde un distribuidor conectado al anillo adaptador que conecta el cohete y la nave espacial Orion.

La misión servirá como un explorador inteligente para futuras misiones humanas y robóticas que pueden usar recursos de asteroides, y obtendrá importantes conocimientos de defensa planetaria en esta clase de NEA.

“Aunque los asteroides grandes son los más preocupantes desde la perspectiva de la defensa planetaria, los objetos como 2020 GE son más comunes y podrían representar una amenaza para nuestro planeta, a pesar de su pequeño tamaño”, dijo Castillo Rogues. el Meteorito de Cheliábinsk Fue causado por un pequeño asteroide, de unos 65 pies (20 metros) de diámetro, que explotó sobre la ciudad rusa el 15 de febrero de 2013, provocando un terremoto que destrozó las ventanas de la ciudad e hirió a más de 1.600 personas. Esa era la misma clase NEA que el GE 2020.

Baja masa, alto rendimiento

Aprender más sobre el asteroide 2020 GE es solo una parte del trabajo de NEA Scout. También exhibirá la tecnología de velas solares para encuentros en el espacio profundo. Cuando se lance desde su dispensador después del lanzamiento, la nave espacial utilizará acero inoxidable lingote Para limpiar una vela solar que se expande desde un pequeño rayo hasta una vela del tamaño de una cancha de tenis, o 925 pies cuadrados (86 metros cuadrados).

Hecha de aluminio recubierto de plástico que es más delgado que un cabello humano, esta vela liviana con forma de espejo generará impulso al reflejar los fotones solares, partículas cuánticas de luz que irradian del sol. La vela proporcionará la mayor parte del empuje del NEA Scout, pero pequeños empujes de gas frío con un suministro de combustible limitado también ayudarán con las maniobras y el gobierno.

“La génesis de este proyecto fue una pregunta: ¿Podemos realmente usar una pequeña nave espacial para llevar a cabo misiones en el espacio profundo y producir ciencia útil a bajo costo?” dijo Les Johnson, investigador jefe de tecnología de la misión en Marshall. “Esto es todo un desafío. Para las misiones de caracterización de asteroides, simplemente no hay suficiente espacio en el CubeSat para los grandes sistemas de propulsión y el combustible que necesita”.

La luz del sol actúa como una fuerza constante, por lo que una pequeña nave espacial equipada con una gran vela solar puede eventualmente viajar varias millas por segundo. Las velas solares son un sistema de propulsión de alto rendimiento para naves espaciales de baja masa y bajo volumen, según Johnson. El NEA Scout maniobrará inclinando e inclinando su vela para cambiar el ángulo de la luz solar, cambiando la cantidad de empuje y la dirección de viaje, de forma similar a cómo un barco usa el viento para navegar.

En septiembre de 2023, el asteroide GE 2020 se acercará a la Tierra y, con la ayuda de la gravedad de la Luna, NEA Scout habrá reunido la velocidad suficiente para alcanzarlo. Los navegantes de la misión ajustarán el curso del NEA Scout antes de que la nave espacial se acerque a una milla del asteroide.

“NEA Scout logrará el vuelo más lento hacia un asteroide, con una velocidad relativa de menos de 100 pies [30 meters] Dijo Castillo Pícaros. “Esto nos dará algunas horas para recopilar información científica valiosa y nos permitirá ver de cerca cómo se ven los asteroides en esta clase”.

NEA Scout allana el camino para futuras velas solares: NASA Sistema de Vela Solar Compuesto Avanzado Mostrará los nuevos brazos ligeros de despliegue de velas solares CubeSat después del lanzamiento en 2022. A continuación, crucero solarLa tecnología de vela solar de 18.000 pies cuadrados (casi 1.700 metros cuadrados) utilizará la luz solar para viajar hacia el sol en 2025, lo que permitirá que futuras misiones controlen mejor el clima espacial.