Marco Polo (vaisseau spatial) - Marco Polo (spacecraft)
Marco Polo était un concept de mission spatiale proposé étudié entre 2005 et 2015 qui ramènerait un échantillon de matériau sur Terre à partir de la surface d'un astéroïde géocroiseur (NEA) pour une étude détaillée en laboratoire. Il a d'abord été proposé à l' Agence spatiale européenne en collaboration avec l'agence japonaise d' exploration aérospatiale JAXA . Le concept a été rejeté à quatre reprises entre 2007 et 2015 pour les missions de classe moyenne du programme Cosmic Vision «M».
Aperçu
Marco Polo était un concept de mission visant à visiter un petit astéroïde et à renvoyer un échantillon sur Terre pour analyse en laboratoire. Le concept a été initialement étudié par l' Agence spatiale européenne (ESA) en collaboration avec l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale JAXA , qui l'appelait Hayabusa Mk2 . Marco Polo a été rejeté pour la première fois en juin 2007 pour le programme Cosmic Vision , mais a été sélectionné pour d'autres études d'évaluation en novembre 2007.
L' enquête in situ et l'analyse d'échantillons permettraient d'améliorer la connaissance des propriétés physiques et chimiques d'un petit objet géocroiseur (NEO) qui aurait conservé la composition originale de la nébuleuse solaire dans laquelle se sont formées les planètes. Ainsi, cela fournirait certaines contraintes aux modèles de formation des planètes et des informations sur la façon dont les ingrédients de la vie ont pu être amenés sur Terre. Des informations sur la structure physique aideraient à définir des stratégies d'atténuation efficaces contre un objet potentiellement menaçant.
Les petits corps, en tant que blocs de construction primitifs restants du processus de formation du système solaire , offrent des indices sur le mélange chimique à partir duquel les planètes se sont formées il y a environ 4,6 milliards d'années. Les scénarios exobiologiques actuels pour l'origine de la vie invoquent une livraison exogène de composés organiques à la Terre primitive. Il a été proposé que la matière chondrite carbonée (sous forme de planétésimaux ou de poussière) aurait pu amener ces molécules organiques complexes capables de déclencher la synthèse pré-biotique de composés biochimiques sur la Terre primitive. De plus, les collisions d'objets géocroiseurs avec la Terre présentent un risque limité pour la vie. Pour toutes ces raisons, l'exploration de tels objets est particulièrement intéressante et urgente.
Les propositions de Marco Polo ont été soutenues par plus de 400 scientifiques du monde entier. Ce concept était en compétition pour les missions M1, M2, M3 et M4. Il a été rejeté les quatre fois.
Objectif principal
L'objectif scientifique principal de la mission Marco Polo est de restituer des matériaux non modifiés d'un objet géocroiseur (NEO) pour des analyses dans des laboratoires terrestres, et d'obtenir des mesures qui ne peuvent pas encore être effectuées à partir d'un vaisseau spatial robotique:
- Propriétés de surface morphologiques
- Conditions environnementales (p. Ex. Poussière, champ de gravité)
- Masse, volume et densité apparente
- Composition minéralogique
- Minéralogie de surface (et éventuellement souterraine) et propriétés thermophysiques (inertie thermique, conductivité, diffusivité, cohésion des matériaux)
- Composition et distribution des éléments de surface
- Propriétés générales de la structure interne
- Topographie globale
- Abondance volatile
- Recherche de composés organiques
Objectifs supplémentaires
La mission permettrait de:
- Déterminez les propriétés physiques et chimiques du corps cible, qui sont représentatives des éléments constitutifs des planètes terrestres .
- Identifier les événements majeurs (ex: agglomération, échauffement, altération aqueuse, interactions du vent solaire ...) qui ont influencé l'histoire de la cible.
- Déterminer les propriétés élémentaires et minéralogiques du corps cible et leurs variations avec le contexte géologique en surface.
- Recherche de matériel pré-solaire encore inconnu dans les échantillons météoritiques.
- Recherchez la nature et l'origine des composés organiques sur le corps cible.
- Comprendre le rôle des impacts corporels mineurs dans l'origine et l'évolution de la vie sur Terre.
MarcoPolo-R et MarcoPolo-2D
Marco Polo deux premiers refus Came dans les concours pour l' Agence spatiale européenne de Cosmic Vision missions programme M1 et M2, qui étaient censés être lancés en 2018 et 2020, respectivement. MarcoPolo-R , comme il a ensuite été renommé et soumis à nouveau, puis perdu dans la compétition M3 en 2014. La mission a ensuite été renommée et soumise à nouveau en tant que MarcoPolo-2D pour concourir pour l'opportunité M4, mais elle a été rejetée en mars 2015 à la première étape du concours.
Un scénario de mission de base sur l'astéroïde 1999 JU3 comprenait un lancement avec un lanceur de type Soyouz d'un vaisseau spatial mère (MSC) portant éventuellement un atterrisseur, un dispositif d'échantillonnage, une capsule de rentrée et des charges utiles scientifiques. L'atterrisseur effectuerait un atterrissage en douceur, s'ancrerait à la surface de l'astéroïde et effectuerait diverses mesures in situ des matériaux de surface / souterrains à proximité du site d'échantillonnage. Les échantillons seraient collectés avec une ou des techniques complémentaires. Une fois l'échantillonnage et les mesures in situ achevés, le MSC entamerait le voyage de retour vers la Terre et libérerait la capsule pour la rentrée à grande vitesse dans l'atmosphère terrestre. Après les processus appropriés de quarantaine spatiale et de stérilisation, les échantillons seraient prélevés hors de la capsule dans une installation de conservation des échantillons dédiée pour effectuer la caractérisation initiale des échantillons, avant leur distribution aux scientifiques désignés pour des analyses détaillées.
Objectifs proposés
Certains objectifs proposés du concept Marco Polo étaient:
- Astéroïdes de type C 1999 JU3 et 1989 UQ
- astéroïdes primitifs type D 2001 SG286 et type T 2001 SK162
- (341843) 2008 EV5
- comète dormante 4015 Wilson – Harrington (1979 VA), qui peut fournir des informations sur le lien inconnu entre les astéroïdes et les comètes
- L'astéroïde binaire primitif de type C 1996 FG3 , qui peut fournir un aperçu des processus de formation binaire
Charge utile proposée
Les charges utiles scientifiques comprendraient un système d'imagerie à haute résolution, des spectromètres visibles et infrarouges et moyens , un LIDAR et un moniteur de poussière. Ces instruments seraient utilisés pendant les phases d'approche, de vol stationnaire et de descente à des fins scientifiques, pour la sélection du site d'atterrissage et pour la sécurité des engins spatiaux lors des manœuvres à proximité de la surface. Le Lander aurait sa propre charge utile pour la caractérisation des mesures in situ (par exemple, caméra rapprochée, caméra panoramique, microscope électronique, diffractomètre à rayons X , détecteur volatil, microbalance, spectromètre de masse ). Les instruments de l'atterrisseur seraient utilisés in situ par des séquences automatiques ou commandées par la Terre. Ces instruments permettraient également de caractériser l'emplacement et l'environnement de surface sur le site de l'échantillonnage.