국제우주협력기구(AIDAIDA(국제우주협력)

AIDA (international space cooperation)
아이다
미션 타입이중 소행성 탐사선
교환입니다.ESA/NASA
웹 사이트아이다 연구
임무 개시
발매일
로켓
디모퍼스[3] 임팩터
우주선 부품다트
영향일자2022년 9월 26일
(65803) 디디모스[4] 궤도선
우주선 부품헤라, 밀라니, 후벤타스
궤도 삽입2027년[5] 1월

소행성 충돌 및 편향 평가(AIDA) 미션은 소행성 달에 충돌하는 충격기 우주선의 운동 효과를 연구하고 시연하는 제안된 두 개의 우주 탐사선이다.이 임무는 우주선이 [6]지구와의 충돌 경로에서 소행성을 성공적으로 꺾을 수 있는지에 대한 충돌 모델을 테스트하고 검증하는 것을 목적으로 한다.

원래 계획은 유럽 우주선인 소행성 충돌 임무(AIM)가 더블 소행성 리다이렉션 테스트(DART)라고 불리는 대형 NASA의 충돌기와 시너지 작용하여 충돌의 즉각적인 효과를 관찰할 것을 요구했다.AIM은 독일이 자금을 댈 수 없게 되자 2016년 취소됐고, 유럽우주국(ESA)의 반발이 일자 2018년 AIM은 DART 이후 5년 만에 발사되는 소형 우주선 헤라로 대체됐다.헤라는 또한 근접 소행성 조사를 위해 두 개의 유럽 큐브샛을 깊은 우주에 배치할 것이다: 후벤타스와 밀라니.[7]

DART는 2022년 [8]9월 26일 65803 디디모스의 소행성 위성 디몰포스와 충돌했다.헤라는 DART가 [9]충돌한 지 4년 3개월 만인 2026년 12월에 디디모스에 도착할 것이다.

역사

LICIACube 전개로 DART가 Didimos B 궤도에 미치는 영향을 보여주는 인포그래픽

처음에, 헤라의 역할은 소행성 충돌 임무라고 불리는 훨씬 더 큰 우주선에 의해 실현될 예정이었는데,[10] 그것은 소행성 굴절, 과학 그리고 광산 공동체에 독특한 정보를 제공하기 위해 기둥, 분화구, 그리고 새로 노출된 물질을 관찰했을 것이다.2016년 12월, 독일이 ExoMars 프로젝트에 자금을 [11]지원하기로 결정하자 유럽우주국(ESA)은 AIM 우주선 개발을 취소했다.독일은 AIM 부분을 [11]계속하기 위해 필요한 6천만 개 중 3천 5백만 개만 충당하겠다고 제안했고,[12] 이는 개발을 계속하기에 충분하지 않았다.AIM이 개발되었을 때 2012년의 개념 요건은 다음과 같습니다.[13][14]

  • 현장 측정을 위한 소행성 착륙선(독일 마스코트 유산에 근거함)
  • 암석이나 입상 표면과 같은 다른 표면 특성을 판별하는 열적외선 이미저
  • 소행성 표면의 구조에 대한 정보를 얻기 위한 단정적 고주파 레이더
  • 소행성 내부를 볼 수 있게 하고 그 내부 구조에 대한 데이터를 얻기 위한 (궤도선과 착륙선의) 쌍방향 저주파 레이더
  • 행성간 큐브샛[15][16] 2개
  • 심우주 광통신

원래 제안대로라면 AIM은 2020년 10월에, DART는 2021년 7월에 출시될 것이다.AIM은 더 큰 소행성의 궤도를 돌며 소행성과 달의 구성을 연구했을 것이다.DART는 2022년 10월 지구에 [17]근접하는 동안 소행성의 달에 충돌할 것이다.AIM은 소행성의 강도, 표면 물리적 특성, 내부 구조를 연구했을 뿐만 아니라 더 큰 소행성 주위의 소행성 달의 궤도에 미치는 영향을 측정했을 것이다.

그럼에도 불구하고, NASA는 65803 Didimos에 대한 DART 임무를 계속 개발하고 있으며 지상 [18][19]망원경과 이탈리아 CubeSat DART의 영향을 측정할 계획이다.AIM이 취소된 후, ESA의 얀 뵈르너 국장은 어떤 [18]형태로든 유럽 사명을 부활시키겠다는 의도를 밝혔다.룩셈부르크의 부총리인 에티엔 슈나이더는 AIM의 취소에 유감을 표명하고 룩셈부르크는 이 [20]임무의 실현을 계속 지지할 것이라고 논평했다.

상황

2018년 3월까지 Hera 제안은 단계 B1에서 예비 설계가 작성되었습니다.2019년 1월 7일, 헤라 팀은 미션에서 업을 두 개의 큐브샛(APEX와 Juventas)[21]을 선택했다고 발표했다.ESA 관계자는 2019년 11월 Hera의 2024년 [22]출시를 승인했다.2020년 9월, ESA는 Hera의 [7]상세 설계, 제조, 테스트에 관한 계약을 체결했습니다.이 경우 APEX 큐브샛은 저명한 교수이자 선도적인 소행성 과학자인 고 안드레아 밀라니([23][24]Dradia Milani)의 이름을 딴 밀라니(Milani)로 대체된다.

이탈리아 항공우주국(ASI)은 2018년 소행성이 소행성을 [25][26][27][28]지날 때 방출되는 이미지를 얻기 위해 2022년 9월 11일 충돌 보름 전에 분리된 6개의 유닛 큐브샛인 LICIACube(Light Italian Cube for Imaging of Plotonies)라는 2차 우주선을 NASA에 제공하기로 결정했다.LICIACube는 LUKE와 LEIA라고 불리는 두 개의 광학 카메라를 갖추고 있다.

콜라보레이션

AIDA 미션은 유럽우주국(ESA), 독일항공우주센터(DLR), 코트다주르천문대(OCA), 나사, 존스홉킨스대 응용물리학연구소(JHU/APL)[17]의 공동 국제협력이다.

헤라에 탑재된 미니어처 라이더 악기는 포르투갈,[4] 폴란드, 아일랜드 팀의 컨소시엄에 의해 제공될 것이다.Hera는 Didimos에 [29]있는 동안 다음 2개의 CubeSat를 도입합니다.Milani CubeSat은 이탈리아, 체코, [30][31]핀란드에 의해 개발되고 있다.Juventas CubeSat은 GomSpace와 GMV의 루마니아 [32]사업부에 의해 개발되고 있다.

헤라는 DART의 충돌 크레이터를 조사하는 것과 함께 소형 충돌기(SCI)의 복제품인 일본 충돌기를 하야부사2 소행성 샘플 리턴 [10]미션에 탑재할 수도 있다.나사의 DART는 LICIACube라고 불리는 6U CubeSat와 함께 이젝트 플룸을 [25][26][27]촬영하기 위해 이탈리아 우주국에 의해 개발되었다.

DART 및 LICIACUBE

주요 기사:이중 소행성 리다이렉션 테스트 및 LICIACube
디모르포스에 접근하는 DART 임팩터 우주선과 LICIACube의 그림.

DART 또는 Double Iconometary Redirection Test는 500 kg (1,100파운드)의 임팩터로서, 디디모스 B의 [33]달 중심에 대한 자율적인 충돌 안내를 지원하기 위해 뉴호라이즌스에 탑재된 LORRI 카메라에서 파생된, 디디모스 정찰과 광학 항법용 소행성 카메라(DRACO)를 장착했다.그것은 [34]또한 2022년 9월 11일에 행사를 이미지화하기 위해 출시된 LICIACube라고 불리는 이탈리아제 큐브셋을 운반했다.6km/s(3.7mi/s)[19]에서 500kg(1,100lb)[35] DART의 충격으로 0.4mm/s 정도의 속도 변화가 발생할 것으로 추정되며, 이는 Didimos B의 궤도에 작은 변화를 가져오지만 시간이 지남에 따라 궤도 위치(또는 궤도 위상)[13][17][14]에 큰 변화를 가져온다.DART는 2022년 [8]9월 26일 디모포스에 영향을 미쳤다.

  • DART Mission의 애니메이션 비디오 출시부터 충격까지 LICIACube 분리

  • DART in launch configuration

    기동 구성의 DART

  • LICIACube, a companion satellite of the DART probe

    DART 탐사선의 동반 위성인 LICIACube

헤라

주요 기사:헤라(우주 미션)
헤라 프로브와 그 2개의 큐브샛, 밀라니 및 후벤타스

Hera는 ESA-NASA AIDA 임무의 유럽 구성요소입니다.2019년 [22]11월 29일 승인된 헤라 우주선은 충돌 검증 및 DART [36]임팩터에 의해 만들어진 충돌 크레이터의 세부 특성 분석과 같은 소행성 편향 모델에 초점을 맞출 것이다.Hera는 또한 이진계 [36]궤도 변화와 같은 DART 충돌 결과를 측정하고 DART 충돌 [37]분화구의 부피와 형태학뿐만 아니라 디모르포스의 부피와 표면 특성을 상세하게 파악할 수 있도록 할 것이다.

헤라의 베이스라인 페이로드에는 카메라 1대, 소형 라이더 1대, 소행성 특성화 전용 큐브샛 2대가 포함된다.이 우주선 디자인은 일본 우주항공국 JAXA가 제안한 소형 임팩터(SCI)를 포함하여 40kg (88파운드)의 추가 적재 중량을 허용한다.소형 착륙선과 같은 다른 옵션들이 [36]고려되고 있다.헤라는 2024년에 [2]팔콘9을 타고 발사될 것이다.

제안된 페이로드

Hera의 개념적 페이로드:[14][10][4]

  • 소행성 프레임 카메라: 이원 소행성의 역학 및 물리적 [38]특성에 대한 정보를 얻습니다.
  • 두 물체의 모양을 측정하고 소행성 [38]달의 질량을 제한하기 위한 레이더 레이저 고도계입니다.
  • 서멀[38] 이미저
  • Milani는 ASPET 비주얼 및 근적외선 이미징 분광계와 먼지 특성 분석을 위한 VISTA를 탑재한 6유닛 CubeSat입니다.Milani는 바이너리 시스템 표면 구성을 연구하여 ISL(Inter-Satellite Link) 및 자율광항법 관련 기술 시연 실험을 수행할 예정입니다.큐브샛은 시스템 근처에서 [39]3~6개월간 작동합니다.
  • 후벤타스는 카메라와 저주파 레이더(JuRa)를 탑재한 6유닛 큐브샛으로 디모르포스의 [40][41]내부 구조를 파악한다.그것은 [5]소행성 근처에서 3개월에서 6개월 동안 운영될 것이다.임무가 끝나면 디모포스 표면에 착륙해 근접 데이터를 얻을 [5]수 있다.
  • Hera가 [4]임팩터(옵션)를 운반할 수도 있습니다.그것은 하야부사2 소행성 샘플 귀환 [10][4]임무에 탑승한 일본의 소형 캐리어 온 임팩터의 복제품이 될 것이다.2차 충격(주요 충격은 DART)을 수행함으로써 동일한 소행성에서 서로 다른 성격의 두 충돌로 인한 영향을 비교함으로써 수치 충격 알고리즘과 스케일링 [4]법칙을 검증하는 데 도움이 될 수 있다.

미션 설계

임무 진행 상황을 보여주는 개략도.현재의 제안에서는 AIM은 Hera로 대체되어 MASCOT는 없으며, CubeSats는 3U가 아닌 6U로 상정되고 있습니다.

AIDA는 소행성 1개가 작은 소행성에 의해 궤도를 도는 2중 소행성 시스템인 65803 디디모스를 목표로 할 것이다.1차 소행성은 지름이 약 800미터(2,600피트)이고, 작은 위성은 1차 소행성으로부터 약 1.1km(0.68마일) 떨어진 궤도에서 지름이 약 150미터(490피트)이다.디디모스는 지구를 가로지르는 소행성이 아니며, 편향 실험이 지구에 [14]충돌 위험을 일으킬 가능성은 없다.

6.25km/s에서 300kg (660파운드)의 DART 우주선의 충돌로 인해 0.4mm/s 정도의 속도 변화가 발생하며, 이는 이 두 물체의 상호 궤도에 큰 변화를 가져오지만,[13][17][14] 시스템의 태양 중심 궤도는 극히 미미합니다.AIDA는 운동량 전달 [17][14]효율 계산에 다공성과 강도의 효과가 필요하기 때문에 운동량 전달 측정과 더불어 결과 충격 크레이터의 크기를 얻는 큰 이점을 제공한다.

DART는 2022년 9월 26일 소행성 디디모스의 작은 달에 충돌했으며 헤라는 DART의 충돌 5년 후인 2027년에 디디모스에 도착했다.과학적 결과를 극대화하기 위해, AIDA 팀은 DART가 소행성에 먼저 도착하도록 DART의 발사를 연기하고, DART가 DART의 충격, 기둥, 분화구, 그리고 새롭게 노출된 [10]물질을 연구할 수 있도록 제안했다.헤라가 DART 이후에 도착하더라도 AIDA의 초기 목표는 대부분 충족되지만, 단점으로 충격과 방출에 대한 직접적인 관찰 데이터는 [10]얻지 못할 것이다.

AIDA 미션 아키텍처

호스트 우주선 보조 우주선 언급
다트 라이선스[25]
헤라 후벤타스[40][5]
  • GomSpace 및 GMV 작성
  • 6U 큐브샛 궤도선
  • 카메라, JuRa 단주파 레이더,[41] 가속도계 및 중력계[38]
  • 소행성[5][38] 표면에 착륙을 시도할 것이다.
밀라니[7]
  • 이탈리아/체코/핀란드 컨소시엄별
  • 6U 큐브샛 궤도선
  • VIS/Near-IR 분광계, 휘발성 분석기
  • Didimos 및 Dimorphos 표면 구성과 시스템 주변의 먼지 환경을 특징짓습니다.
  • 기술 시연 실험 실시
SCI

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크