Capturarea unui asteroid

Captura de asteroizi este tranziția unui  asteroid pe orbită în jurul unui obiect, cum ar fi o planetă. În acest caz, se vorbește despre capturarea unui asteroid de către un corp mare, după care asteroidul devine un satelit natural . De obicei, asteroizii care se apropie de planetă la distanțe scurte sunt fie aruncați mai departe în spațiu, fie lovesc planeta. Dar, în unele cazuri, asteroidul începe să orbiteze în jurul planetei [1] . În anumite condiții, capturarea este posibilă de către orice corp planetar.

Începând cu 2014, inginerii din SUA dezvoltau metode pentru capturarea unui asteroid de către o navă spațială robotică. În iunie 2014, NASA a raportat că asteroidul 2011 MD este un candidat principal pentru o captură ARM (NASA) , posibil la începutul anilor 2020 [2] . În 2017, lucrările în această direcție au încetat [3] .

Orbitează

O captură de asteroid are loc atunci când un asteroid zboară pe lângă o planetă, dar nu este suficient de rapid pentru a depăși gravitația planetei. În acest caz, asteroidul este capturat de planetă și intră într-o orbită eliptică închisă stabilă în jurul planetei, fără a trece prin atmosfera acesteia. Posibilitatea de tranziție către o orbită stabilă depinde de cantități precum viteza relativă a planetei și a asteroidului, masa planetei, traiectoria asteroidului și perturbația de la alte corpuri.

Un asteroid care se apropie poate pătrunde aproape întotdeauna în sfera de influență a unei planete, aflându-se pe o traiectorie hiperbolică față de planetă, deoarece orbitele planetelor din interiorul orbitei lui Neptun corespund unor viteze care sunt semnificativ mai mari decât vitezele de evacuare de pe planetă. . Cu alte cuvinte, energia cinetică a asteroidului pe măsură ce se apropie de planetă este prea mare pentru ca asteroidul să intre pe o orbită închisă sub influența gravitației planetei; energia sa cinetică depășește modulul de energie potențială , ceea ce înseamnă că planeta nu limitează mișcarea asteroidului. Cu toate acestea, traiectoria asteroidului poate fi perturbată de un al treilea corp (de exemplu, un satelit sau o altă planetă), astfel încât energia cinetică a corpului în cadrul de referință al planetei scade. Dacă, în acest caz, viteza asteroidului se dovedește a fi mai mică decât viteza locală de evacuare, atunci traiectoria se va schimba de la hiperbolică la eliptică, iar asteroidul va fi capturat de planetă. În cazuri rare, în prezența sau absența unei astfel de perturbări, asteroidul se schimbă într-o traiectorie care intersectează planeta, rezultând o coliziune .

Misiunea ARM

NASA a propus să creeze o misiune spațială robotică, care ar trebui să captureze un asteroid apropiat de Pământ cu un diametru de aproximativ 8,2 m și o masă de aproximativ 500 de tone. Asteroidul va fi transferat pe o orbită lunară înaltă sau pe o orbită în apropierea celui de-al doilea punct Lagrange ( orbita halo , orbita Lissajous ) [4] [5] . Pentru a muta asteroidul, sunt luate în considerare următoarele opțiuni: utilizarea unui motor electric de rachetă alimentat de panouri solare[6] sau tractor gravitațional .

Odată ce asteroidul se află pe orbită lunară sau în jurul celui de-al doilea punct Lagrange, cel puțin o misiune spațială umană va putea vizita asteroidul și colecta materiale. Unul dintre avantajele orbitei lunare față de orbită apropiată de Pământ este siguranța relativă: chiar și la sfârșitul unei misiuni, mici perturbări ale traiectoriei pot determina căderea unui asteroid pe Lună, dar nu și pe Pământ. De asemenea, în cazul unei orbite înalte, asteroidul va trebui mutat în mai puțin timp, iar ferestrele de lansare vor fi frecvente în comparație cu ferestrele pentru mutarea asteroizilor pe orbita Pământului.

Prima problemă este găsirea unui asteroid potrivit: obiectele de această dimensiune sunt foarte slabe și greu de găsit. Poate că o abordare alternativă ar fi să luăm un fragment potrivit dintr-un asteroid mare și să mutați fragmentul pe o orbită lunară sau pe o orbită în jurul celui de-al doilea punct Lagrange.

Începând cu 2013, zborul de testare a fost planificat pentru 2017, iar capturarea asteroidului era așteptată în 2019 [7] .

Misiunea ar putea oferi informații importante asupra metodelor de evitare a pericolelor de impact de asteroizi, exploatarea resurselor de asteroizi, inclusiv producția de apă și combustibil.

Aerocapture

Tehnologia necesară pentru a muta un asteroid pe o anumită orbită nu a fost încă creată. O modificare a orbitei unui asteroid în raport cu Soarele necesită schimbări mari ale vitezei unui obiect a cărui masă este cu câteva ordine de mărime mai mare decât masa navei spațiale existente.

Dacă un asteroid trebuie să se ciocnească de o planetă cu atmosferă, atunci orbita asteroidului poate fi schimbată astfel încât asteroidul să intre în atmosferă, în timp ce la periapsis asteroidul poate încetini, transferând o parte din energia cinetică în atmosferă. Această metodă este folosită atunci când manevrezi în jurul planetelor precum Marte, deoarece economisește o cantitate semnificativă de combustibil necesară pentru a încetini nava spațială.

Note

  1. ↑ Ar putea gravitația Pământului să captureze un asteroid? . EarthSky (25 ianuarie 2010). Data accesului: 23 decembrie 2012. Arhivat din original pe 22 iulie 2012.
  2. ↑ Borenstein, Seth . Stânca care șuieră de Pământ poate fi luată de NASA , AP News  (19 iunie 2014). Arhivat din original pe 21 iunie 2014. Preluat la 20 iunie 2014.
  3. ↑ https://spacenews.com/nasa-closing-out-asteroid-redirect-mission/
  4. ↑ NASA va primi 100 de milioane de dolari pentru misiunea de captură de asteroizi, spune senatorul . Preluat la 28 mai 2018. Arhivat din original la 17 iunie 2018.
  5. ↑ Copie arhivată . Preluat la 28 mai 2018. Arhivat din original la 6 martie 2016.
  6. ↑ Termenul de propulsie solară electrică implică utilizarea energiei electrice generate de panourile solare
  7. ↑ Zbor spațial acum | știri de ultimă oră | Misiunea de recuperare a asteroizilor propusă de NASA a subliniat . Preluat la 26 iunie 2020. Arhivat din original la 21 aprilie 2021.

Link -uri