Éclaireur d'astéroïdes géocroiseurs - Near-Earth Asteroid Scout

Éclaireur d'astéroïdes géocroiseurs
Près de la Terre Astéroïde Scout.jpg
Concept NEA Scout : un vaisseau spatial à voile solaire contrôlable CubeSat
Noms Scout de l'AEN
Type de mission Démonstrateur technologique , Reconnaissance
Opérateur Nasa
Durée de la mission 2,5 ans (prévu)
Propriétés du vaisseau spatial
Type de vaisseau spatial CubeSat
Autobus 6U CubeSat
Lancer la masse 14 kg (31 livres)
Dimensions 10 cm × 20 cm × 30 cm (3,9 pouces × 7,9 pouces × 11,8 pouces)
Voile solaire : 85 m 2 (910 pieds carrés)
Début de mission
Date de lancement Janvier 2022 (prévu)
Fusée Bloc SLS 1
Site de lancement KSC , LC-39B
Prestataire Nasa
Paramètres orbitaux
Système de référence Orbite héliocentrique
Transpondeurs
Bande Bande X
Puissance TWTA 2 watts
NEA Scout Logo.png
Patch de mission scoute de l'AEN  

Le Near-Earth Asteroid Scout ( NEA Scout ) est une mission prévue par la NASA pour développer un vaisseau spatial à voile solaire CubeSat à faible coût contrôlable capable de rencontrer des astéroïdes proches de la Terre (NEA). Le NEA Scout sera l'un des 10 CubeSats à transporter avec la mission Artemis 1 sur une orbite héliocentrique dans l'espace cis-lunaire lors du vol inaugural du Space Launch System (SLS) dont le lancement est prévu en 2022. La cible la plus probable pour le la mission est 1991 VG , mais cela peut changer en fonction de la date de lancement ou d'autres facteurs. Après son déploiement dans l' espace cislunaire , NEA Scout effectuera une série de survols lunaires pour atteindre une trajectoire de départ optimale avant de commencer sa croisière de deux ans.

Le Marshall Space Flight Center (MSFC) et le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA développent conjointement cette mission avec le soutien du Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA , du Lyndon B. Johnson Space Center (JSC), du Langley Research Center (LRC) et Siège de la NASA . La chercheuse principale (science) est Julie Castillo-Rogez du JPL de la NASA. Le chercheur principal (voile solaire) est Les Johnson de la NASA MSFC.

Aperçu

La mission est financée par la Direction des missions d'exploration et d'opérations humaines de la NASA. Les astéroïdes géocroiseurs ( AEN ) présentent un intérêt pour la science, et alors que la NASA continue d'affiner ses plans pour éventuellement explorer ces petits objets avec des explorateurs humains, une reconnaissance initiale avec des précurseurs robotiques peu coûteux est nécessaire pour minimiser les risques et informer les instruments requis pour l'avenir missions de reconnaissance. La caractérisation des NEA d'un diamètre supérieur à 20 m (66 pi) est également d'une grande importance pour planifier des stratégies d'atténuation pour la défense planétaire .

Le vaisseau spatial NEA Scout sera l'un des treize CubeSats transportés comme charge utile secondaire lors du vol inaugural du Space Launch System (SLS), une mission appelée Artemis 1 . Pour mesurer les propriétés physiques d'un objet géocroiseur, le vaisseau spatial effectuera un survol lent (10 à 20 m/s) (10 km (6,2 mi)).

But

La mission Scout de la NASA Near Earth Asteroid (NEA) démontrera la capacité d'un engin spatial extrêmement petit, propulsé par une voile solaire, à effectuer la reconnaissance d'un astéroïde à faible coût. L'objectif est de développer une capacité qui permettrait de combler les lacunes dans les connaissances sur un astéroïde proche de la Terre dans la plage de 1 à 100 m. Les NEA dans la plage de 1 à 100 m sont mal caractérisées en raison des défis liés à leur détection, leur observation et leur suivi pendant de longues périodes. On a pensé que les objets d'une taille comprise entre 1 et 100 m sont des fragments d'objets plus gros. Cependant, il a également été suggéré que ces objets pourraient en fait être des tas de gravats.

Les chercheurs de la mission soutiennent que "la caractérisation des NEA de plus de 20 m de diamètre est également d'une grande pertinence pour éclairer les stratégies d'atténuation pour la défense planétaire ".

Cible

La cible prévue, sujette à changement, est l'objet géocroiseur 1991 VG . 1991 VG a été découvert peu de temps avant de passer à seulement 0,003 UA de la Terre le 6 novembre 1991, et est revenu à moins de 0,06 UA de la Terre en août 2017. Il a suscité l'intérêt en raison de l'approche rapprochée et de l'attente qu'une orbite aussi similaire à la Terre n'aurait pas stabilité orbitale à long terme. Une fois le survol terminé, et si le système fonctionne toujours pleinement, une mission prolongée sera envisagée, conduisant peut-être à la reconnaissance d'un autre astéroïde ou à un nouveau survol de 1991 VG quelques mois plus tard.

Charge utile

Les observations seront réalisées à l'aide d'un CubeSat effectuant un survol rapproché (environ 10 km), équipé d'une caméra monochromatique haute résolution de qualité scientifique pour mesurer les propriétés physiques d'un objet proche de la Terre. La caméra est l'ECAM M-50 de Malin Space Science Systems . Les mesures à prendre en compte incluent le positionnement précis de la cible (position et prédiction), la vitesse de rotation et la position des pôles, la masse, la densité, la cartographie du champ de particules et de débris à proximité de la cible, le type spectral d'albédo et d'astéroïde, les morphologies et propriétés de surface et les propriétés du régolithe. La mission utilisera le Deep Space Network de la NASA comme composant principal pour les communications et le suivi.

Concevoir

L'architecture du vaisseau spatial, présentée pour la première fois en 2014, est basée sur un CubeSat à 6 unités avec une enveloppe arrimée légèrement supérieure à 10 × 20 × 30 cm, une masse de 14 kg (31 lb), un système de propulseur à gaz froid , et principalement basée sur l'utilisation de pièces disponibles dans le commerce. Bien qu'il soit possible pour un CubeSat 6U d'atteindre une NEA avec une propulsion chimique conventionnelle , le nombre de cibles et la fenêtre de lancement seraient étroitement limités. En utilisant la propulsion solaire à voile , il est possible d'intercepter un grand nombre de cibles dans n'importe quelle fenêtre de lancement. La durée de la mission est estimée à 2,5 ans.

Après le déploiement dans l' espace cislunaire , NEA Scout déploiera ses panneaux solaires et son antenne. Après un survol lunaire , la voile solaire se déploiera et le contrôle du vaisseau spatial commencera. NEA Scout effectuera ensuite une série de survols lunaires pour atteindre une trajectoire de départ optimale avant de commencer sa croisière de 2,0 à 2,5 ans vers l'astéroïde 1991 VG .

Naviguer

Quatre barrages de 6,8 m déploieront l'unique voile solaire en polyimide aluminisé de 85 m 2 et d'une épaisseur de 2,5 µm. Le mécanisme de déploiement de la voile est une modification de ceux de NanoSail et la Société planétaire de LightSail 2 engins spatiaux. Le temps de déploiement pour la pleine voile est d'environ 30 minutes.

Avionique

Le module avionique accueille les cartes de circuits imprimés pour les télécommunications, l'unité de distribution d'énergie, le système de commande et de traitement des données, les capteurs solaires et un suiveur d'étoiles miniaturisé . Ce module comprend également des roues de réaction , des piles au lithium et une caméra. Le système de contrôle d'attitude du vaisseau spatial à voile solaire se compose de trois sous-systèmes d'actionnement : un système de contrôle de roue de réaction, un système de contrôle de réaction et un système de translation de masse réglable.

Propulsion

Le système de propulsion à gaz froid est situé sous la voile solaire et fournit des manœuvres impulsives initiales de débrayage (nécessaires pour les trajectoires d'évacuation assistées par la lune) et une gestion de l'élan.

Communication

Le vaisseau spatial utilisera le transpondeur Iris pour les communications dans la bande X .

Puissance

Panneaux solaires photovoltaïques, avec batteries rechargeables.

Voir également

Missions d'astéroïdes
  • Dawn (engin spatial)  - Mission de la NASA pour étudier les astéroïdes de la ceinture principale via une sonde robotique (2007-18)
  • Hayabusa  - Une sonde japonaise vers l'astéroïde 25143 Itokawa
  • Hayabusa2  - Mission spatiale japonaise vers l'astéroïde Ryugu
  • Lucy (engin spatial)  – Treizième mission du programme Discovery ; reconnaissance à plusieurs survols de six chevaux de Troie Jupiter
  • OSIRIS-REx  – Mission spatiale robotique de la NASA 2016-2023
  • Psyche (engin spatial)  – Reconnaissance de l'astéroïde de la ceinture principale 16 Psyche
Vaisseau spatial à voile solaire
Autres CubeSats de l'espace lointain
  • Mars Cube One  – Mission de survol de Mars envoyée avec Insight
Les 10 CubeSats volant dans la mission Artemis 1
Les 3 missions CubeSat retirées d'Artemis 1

Les références

Liens externes