Hera (sonda)

Hera (sonda)

Hera és una sonda espacial desenrollada per l'Agència Espacial Europea per al seu programa de Seguritat Espacial. El seu objectiu principal és estudiar el sistema binari d'asteroides Didymos que va ser impactat per DART i contribuir a la validació del método d'impacte cinètic per a desviar un asteroide propenc a la Terra en una trayectòria de colisió en la Terra. Medirà el tamany i la morfologia del cràter creat i el moment transferit per un proyectil artificial que impacta contra un asteroide, lo que permetrà medir l'eficiència de la desviació produïda per l'impacte. També analisara el núvol d'enrunes en expansió causada per l'impacte.

La nau espacial va ser llançada el 7 d'octubre de 2024 a bordo d'un vehícul de llançament Falcon 9 de SpaceX i estudiara els resultats de l'impactador DART, 4 anys despuix de l'impacte. DART va impactar l'asteroide Dimorphos, el més chicotet dels 2 objectes que formen l'asteroide binari 65803 Didymos, el 26 de setembre de 2022. El vehícul de llançament, B1061, utilisat anteriorment per a la missió Crew-1, es va gastar en este vol.

Hera té una massa de 1128 kg i du una càrrega útil de cambres, un altímetro i un espectrómetro. També duguera 2ilogramosnanosatélites CubeSats, cridats Milani i Juventas.

Hera caracterisara completament la composició i les propietats físiques del sistema binari d'asteroides, incloent, per primera volta, les estructures internes i subsuperficiales. També realisara demostracions tecnològiques relacionades en operacions en les proximitats d'un cos chicotet i el desplegament i la comunicació en CubeSats en l'espai interplanetari.

Història del proyecte

Technicians prepare to move NASA’s Double Asteroid Redirection Test (DART)

AIDA el proyecte conjunt en la NASA

AIDA és el primer programa operatiu l'objectiu del qual és provar un método de desviació d'asteroides propencs a la Terra. Va ser creat en 2013 conjuntament per científics recolzats per la NASA i la ESA. El seu objectiu és provar l'us d'un dispositiu de tipo impactador per a desviar un asteroide que poguera chocar contra la Terra. Este programa preveu el llançament al asteroide binari (65803) Didymos de 2 naus espacials: el impactador DART desenrollat per la NASA encarregat d'estrelar-se a gran velocitat sobre el més chicotet dels dos asteroides i el orbitador AIM desenrollat per la ESA, que deu medir els efectes de l'impacte. Despuix d'una fase d'evaluació en les 2 agències espacials, l'Agència Espacial Europea va decidir a finals de 2016 abandonar el desenroll de AIM per la falta de respal financer suficient dels Estats membres. La NASA, per la seua banda, va decidir continuar en el desenroll de DART. En este nou context, els observatoris terrestres són els encarregats d'assumir parcialment el paper de AIM. El proyecte DART evolucionarà a partir de llavors incorporant el nanosatélite LICIACube, lliberat abans de l'impacte i encarregat de capturar i retransmetre els primers 100 segons del mateix.

Renaixença del proyecte europeu

En 2017, a petició de varis Estats membres de l'Agència Espacial Europea, esta última va recomençar els estudis d'una nau substituta de la AIM que va rebre el nom de Hera (en honor a la deesa grega del matrimoni Hera). Hera deu complir tots els objectius assignats a la AIM, pero mentrestant optimisar al màxim tots els components de la missió. Hera es llançarà en octubre de 2024 i estudiarà els efectes de l'impacte de el DART en Dimorphos, el satèlit de Didymos, 4 anys en acabant de que es produïra. La missió Hera va ser finalment aprovada pel Consell Ministerial de la ESA en novembre de 2019. En setembre de 2020, l'Agència Espacial Europea va encarregar la construcció de la nau espacial a un consorci d'empreses liderat per OHB, en virtut d'un contracte de 129,4 millons d'euros. També va formalisar l'equip científic de la missió, format per un investigador principal, un consell científic, quatre grups de treball que cobrixen tots els aspectes de la missió i els responsables científics dels instruments. La missió va passar a la fase de proves finals en març de 2024.

Objectius

L'objectiu principal de la missió Hera és evaluar el método d'impacte cinètic per a desviar un objecte propenc a la Terra que amenace en estrelar-se contra ella. Este método de desviació consistix en modificar la trayectòria de l'asteroide llançant una nau espacial a una velocitat d'uns pocs quilómetros per segon. De tots els métodos, est és el més madur perque es basa en l'us de tecnologies espacials disponibles i econòmiques. Per a complir en este objectiu, Hera deu determinar:

• La cantitat de transferència de moment depén de la densitat, la porositat i les característiques de la superfície i l'estructura interna de l'asteroide.
• ¿Quina proporció de l'energia cinètica es transferix en la fragmentació i reestructuració de l'asteroide o en l'energia cinètica dels materials expulsats?

Hera també té objectius científics elevats. Deu recopilar les característiques dels 2 asteroides: característiques de la superfície, porositat interna i estructura interna. En particular, Hera serà la primera missió que medixca el subsol i les estructures internes d'un asteroide. Per a això, utilisarà el radar de baixa freqüència JURA a bordo del CubeSat Juventas. Es cartografiarà tota la lluna Dimorphos en una resolució espacial d'uns pocs metros i els voltants de l'impacte en una resolució de 10 cm. La massa de la lluna Didymos s'estimarà en gran precisió, lo que permetrà una estimació directa de l'eficiència de transferència de moment a partir de l'impacte de DART.

La missió també inclou varis objectius tecnològics. El més important és la creació d'un software d'orientació que, utilisant senyes de varis sensors, permetrà reconstruir l'espai circumdant i, d'esta manera, determinar de forma independent una trayectòria segura al voltant de l'asteroide.

Hera també deu embarcar en dos CubeSats que es llançaran una volta que s'alcance l'asteroide. Estos CubeSats són:

• Juventas, que deu realisar medicions del subsol i de l'estructura interna, contribuir a la determinació del camp gravitacional i proporcionar informació sobre la resposta mecànica de la superfície en aterrisar en Dimorphos.
• Milani, en la missió de recopilar senyes espectrals de la superfície dels 2 asteroides (composició de la superfície) i identificar la presència de pols en l'espai circumdant.

Vore també

• Oficina de Coordinació de Defensa Planetària

Bibliografia

• Michel, P., Cheng, A., Küppers, M., Pravec, P., Blum, J., Delbo, M., Green, SF, Rosenblatt, R., Tsiganis, K., Vincent, JB, Biele, J., Ciarletti, V., Hérique, A., Ulamec, S., Carnelli, I., Galvez, A., Benner, L., Naidu, SP, Barnouin, OS, Richardson, DC, Rivkin, A., Scheirich, P., Moskovitz, N., Thirouin, A., Schwartz, SR, Camp Bagatin, A., Yu, Y. 2016. Cas científic per a la Missió d'Impacte d'Asteroides (AIM): un component de la Missió d'Evaluació d'Impacte i Desviació d'Asteroides (AIDA). Alvanços en l'investigació espacial 57, 2529–2547.
• Michel, P., Kueppers, M., Sierks, H., Carnelli, I., Cheng, AF, Mellab, K., Granvik, M., Kestilä, A., Kohout, T., Muinonen, K., Näsilä, A., Penttilä, A., Tikka, T., Tortora, P., Ciarletti, V., Hérique, A., Murdoch, N., Asphaug, E., Rivkin, A., Barnouin, OS, Camp Bagatin, A., Pravec, P., Richardson, DC, Schwartz, SR, Tsiganis, K., Ulamec, S., Karatekin, O. 2018. Component europeu de la missió AIDA a un asteroide binari: caracterisació i interpretació de l'impacte de la missió DART. Alvanços en l'investigació espacial 62, 2261–2272.

• Michel, P., Kueppers, M., Topputo, F., Karatekin; O. i el Hera Team 2021, « Sessió 1: Hera [archiu] » (pdf) en 7th IAA Planetary Defense Conference : 57 p., Viena (Àustria): Nacions Unides. — Presentació detallada de la missió (objectius, característiques tècniques, procediment) en UNOOSA en 2021 (powerpoint).
• Michel, P., Küppers, M., Camp Bagatin, A., Carry, B., Charnoz,S., De Leon, J., Fitzsimmons, A., Gros,P., Green, SF, Hérique, A., Jutzi, M., Karatekin, Ö., Kohout, T., Lazzarin, M., Murdoch, N., Okada, T., Palomba, E., Pravec, P., Snodgrass, C., Tortora, P., Tsiganis, K., Ulamec, S., Vincent, J.-B., Wünnemann, K., Zhang, Y., Raducan, SD, Dotto, E., Chabot, N., Cheng, AF, Rivkin, A ., Barnouin, O., Ernst, C., Stickle,A., Richardson, DC, Thomas, C., Arakawa, M., Miyamoto, H., Nakamura, A., Sugita, S., Yoshikawa, M., Abell, P., Asphaug, E., Ballouz, R.-L., Bottke, Jr., WF, Lauretta, DS, Walsh, KJ, Martino, P. i Carnelli, I. 2022. La missió Hera de la ESA: caracterisació detallada del resultat de l'impacte de DART i de l'asteroide binari (65803) Didymos. The Planetary Science Journal, volum 3, número 7 ( en accés obert ).