Zachycení asteroidu

Zachycení  asteroidu je přechod asteroidu na oběžnou dráhu kolem objektu, jako je planeta. V tomto případě se mluví o zachycení asteroidu velkým tělesem, po kterém se asteroid stane přirozeným satelitem . Obvykle jsou asteroidy, které se k planetě přiblíží na krátkou vzdálenost, buď vymrštěny dále do vesmíru, nebo planetu zasáhnou. V některých případech ale asteroid začne obíhat kolem planety [1] . Za určitých podmínek je zachycení možné jakýmkoli planetárním tělesem.

Od roku 2014 inženýři v USA vyvíjeli metody pro zachycení asteroidu robotickou kosmickou lodí. V červnu 2014 NASA oznámila, že asteroid 2011 MD je hlavním kandidátem na zachycení ARM (NASA) , možná na počátku 20. let [2] . V roce 2017 práce v tomto směru ustaly [3] .

Obíhající

K zachycení asteroidu dochází, když asteroid proletí kolem planety, ale není dostatečně rychlý, aby překonal gravitaci planety. V tomto případě je planetka zachycena planetou a dostává se na stabilní uzavřenou eliptickou dráhu kolem planety, neprochází její atmosférou. Možnost přechodu na stabilní oběžnou dráhu závisí na takových veličinách, jako je relativní rychlost planety a asteroidu, hmotnost planety, dráha asteroidu a poruchy od ostatních těles.

Blížící se asteroid může téměř vždy vstoupit do sféry vlivu planety, protože je na hyperbolické trajektorii vzhledem k planetě, protože oběžné dráhy planet uvnitř oběžné dráhy Neptunu odpovídají rychlostem, které jsou podstatně větší než únikové rychlosti z planety. . Jinými slovy, kinetická energie asteroidu, když se přibližuje k planetě, je příliš velká na to, aby se asteroid dostal na uzavřenou dráhu pod vlivem gravitace planety; jeho kinetická energie přesahuje modul potenciální energie , což znamená, že planeta neomezuje pohyb asteroidu. Trajektorie asteroidu však může být narušena třetím tělesem (například satelitem nebo jinou planetou), takže kinetická energie tělesa v referenční soustavě planety klesá. Pokud se v tomto případě ukáže, že rychlost asteroidu je menší než místní úniková rychlost, pak se trajektorie změní z hyperbolické na eliptickou a planetka bude zachycena planetou. Ve vzácných případech, v přítomnosti nebo nepřítomnosti takové poruchy, se asteroid změní na trajektorii, která protíná planetu, což má za následek srážku .

Mise ARM

NASA navrhla vytvořit robotickou vesmírnou misi, která má zachytit blízkozemní asteroid o průměru asi 8,2 m a hmotnosti asi 500 tun. Asteroid bude přenesen na vysokou měsíční oběžnou dráhu nebo oběžnou dráhu blízko druhého Lagrangeova bodu ( halo orbita , Lissajousova orbita ) [4] [5] . Pro přesun asteroidu se zvažují následující možnosti: použití elektrického raketového motoru poháněného solárními panely[6] nebo gravitační traktor .

Jakmile bude asteroid na oběžné dráze Měsíce nebo kolem druhého Lagrangeova bodu, alespoň jedna lidská vesmírná mise bude moci navštívit asteroid a sbírat materiály. Jednou z výhod měsíčního oběhu oproti orbitě blízko Země je relativní bezpečnost: i na konci mise mohou malé odchylky v trajektorii způsobit pád asteroidu na Měsíc, ale ne na Zemi. Také v případě vysoké oběžné dráhy bude potřeba asteroid přesunout za kratší dobu a startovací okna budou častá ve srovnání s okny pro přesun asteroidů na oběžnou dráhu Země.

První problém je najít vhodný asteroid: objekty této velikosti jsou velmi slabé a těžko se hledají. Možná by alternativním přístupem bylo vzít vhodný fragment z velkého asteroidu a přesunout jej na oběžnou dráhu Měsíce nebo na oběžnou dráhu kolem druhého Lagrangeova bodu.

Od roku 2013 byl zkušební let plánován na rok 2017 a zachycení asteroidu se očekávalo v roce 2019 [7] .

Mise by mohla poskytnout důležité poznatky o metodách, jak se vyhnout nebezpečí dopadu asteroidu, využívat zdroje asteroidů, včetně výroby vody a paliva.

Aerocapture

Technologie potřebná k přesunu asteroidu na danou oběžnou dráhu ještě nebyla vytvořena. Změna dráhy asteroidu vzhledem ke Slunci vyžaduje velké změny v rychlosti objektu, jehož hmotnost je o několik řádů větší než hmotnost existující kosmické lodi.

Pokud se asteroid musí srazit s planetou s atmosférou, pak lze změnit dráhu asteroidu tak, aby asteroid vstoupil do atmosféry, zatímco v periapsi se může asteroid zpomalit a přenést část kinetické energie do atmosféry. Tato metoda se používá při manévrování kolem planet, jako je Mars, protože šetří značné množství paliva potřebného ke zpomalení kosmické lodi.

Poznámky

  1. ↑ Mohla by zemská gravitace zachytit asteroid? . EarthSky (25. ledna 2010). Datum přístupu: 23. prosince 2012. Archivováno z originálu 22. července 2012.
  2. ↑ Borenstein, Seth . Skála, která svištěla ​​kolem Země, může být chycena NASA , AP News  (19. června 2014). Archivováno z originálu 21. června 2014. Staženo 20. června 2014.
  3. ↑ https://spacenews.com/nasa-closing-out-asteroid-redirect-mission/
  4. ↑ NASA získá 100 milionů dolarů na misi k zachycení asteroidů, říká senátor . Staženo 28. 5. 2018. Archivováno z originálu 17. 6. 2018.
  5. ↑ Archivovaná kopie . Staženo 28. 5. 2018. Archivováno z originálu 6. 3. 2016.
  6. ↑ Termín solární elektrický pohon zahrnuje využití elektřiny generované solárními panely
  7. ↑ Spaceflight Now | aktuální zprávy | Nastíněna navrhovaná mise pro získávání asteroidů NASA . Získáno 26. června 2020. Archivováno z originálu dne 21. dubna 2021.

Odkazy