Gigantyczny żagiel słoneczny napędzi najwolniejszy statek świata. Co ma zbadać misja NEA Scout?

W tym artykule:

1. Satelita wyposażony w żagiel słoneczny zbada asteroidę
2. Dlaczego warto badać asteroidy?
3. Jak działa żagiel słoneczny?

NASA poinformowała o nowej dacie startu misji Artemis 1. Poprzednie dwie próby zostały przerwane ze względu na problemy z czujnikiem temperatury oraz wyciek w trakcie tankowania rakiety ciekłym wodorem. Olbrzymia, mierząca niemal 100 metrów rakieta miała zostać przetransportowana ponownie do Vehicle Assembly Building. Czyli gigantycznej hali montażu pionowego, będącej częścią Kennedy Space Center.

Nie jest to prosta procedura, dlatego wcześniej podjęto próbę rozwiązania problemu bezpośrednio na stanowisku startowym. W oficjalnym komunikacie NASA poinformowała, że usterki usunięto i wyznaczono nową datę startu misji. Artemis 1 ma wzbić się w niebo 27 września.

Satelita wyposażony w żagiel słoneczny zbada asteroidę

Niedawno informowaliśmy, że wraz ze statkiem Orion, rakieta SLS wyniesie w przestrzeń 10 niewielkich satelitów, tzw. CubeSatów. Dwa z nich mają za zadanie zmapować zasoby wody na Księżycu. Większość satelitów będzie bezpośrednio związana z rozwojem programu Artemis. Ale nie NEA Scout. Ten mający wielkość porównywalną z pudełkiem na buty satelita ma za zadanie zbadać odkrytą kilka lat temu asteroidę 2020GE.

Program Artemis NASA. Kiedy astronauci wrócą na Księżyc? Jak będzie wyglądała baza księżycowa?

Ludzkość ostatni raz gościła na Księżycu w grudniu 1972 r. Teraz NASA szykuje program Artemis. Ma on stworzyć stałą bazę księżycową i otworzyć drogę do dalszej eksploracji kosmosu.

Asteroida 2020 GE została po raz pierwszy zaobserwowana 12 marca 2020 roku przez naukowców z Catalina Sky Survey Uniwersytetu Arizony. Stało się to w ramach poszukiwań tzw. obiektów bliskich Ziemi (NEO) dla Biura Koordynacji Obrony Planetarnej NASA.

Zdaniem badaczy, 202GE ma mniej niż 18 metrów długości i zaledwie kilka metrów średnicy. Zamontowane na CubeSacie kamery o rozdzielczości poniżej 10 cm na piksel mają przyjrzeć się z bliska asteroidzie. Określą jej rozmiar, kształt, obrót i właściwości powierzchni obiektu. Jednocześnie szukać będą pyłu i gruzu, które mogą go otaczać. Pozwoli to ocenić, czy asteroida 2020 GE jest solidna i zwarta jak głaz. A może składa się z mniejszych skał i pyłu zbitych razem, jak np asteroida Bennu, którą badał statek OSIRIS-REx?

Dlaczego warto badać asteroidy?

Badanie obiektów bliskich Ziemi jest istotne z przynajmniej dwóch powodów. Po pierwsze, takie asteroidy mogą stanowić zagrożenie dla Ziemi. A jeśli mamy się przygotować na uderzenia asteroid, dobrze byłoby wiedzieć o nich jak najwięcej.

Po drugie, te kawałki kosmicznego gruzu mogą stać się celem misji górnictwa kosmicznego. Wiele z takich asteroid to prawdziwe skarbce cennych kruszców. NEA Scout pomoże nam dowiedzieć się nie tylko, jak dostać się w pobliże takiego obiektu, ale też jak zbliżyć się do niego z prędkością pozwalającą na lądowanie.

Otóż NEA Scout, aby dostać się do asteroidy, użyje asysty grawitacyjnej Księżyca, a następnie żagla słonecznego o powierzchni 86 metrów kwadratowych. Ma to pozwolić mu na rozwinięcie prędkości 30 metrów na sekundę, czyli 108 tys. km na godzinę. A chociaż dla nas na Ziemi jest to prędkość wręcz zawrotna, w kosmosie jest to naprawdę ślimacze tempo. Dla porównania, badająca Jowisza sonda Juno porusza się z prędkością 250 tys. km/godz. A bijąca kolejne rekordy prędkości Parker Solar Probe przemieszcza się w tempie 585 tys. km/ godz.

Jak działa żagiel słoneczny?

– Nieustannie emitowane przez Słońce fotony uderzają w powierzchnię żagla, wymieniając z nim pęd. Na żagiel działa więc ciśnienie zależne od jego odległości od Słońca. W przypadku jednej jednostki astronomicznej – czyli odległości Ziemi od Słońca – mamy około 9 mikropaskali. Innymi słowy, na żagiel o rozmiarze stu metrów kwadratowych działa siła równa ciężarowi jednego ziarnka piasku na Ziemi – wyjaśnia dr Tomasz Barciński z Laboratorium Mechatroniki i Robotyki Satelitarnej Centrum Badań Kosmicznych PAN.

Łowca komet. Jak astronomowie polują na ciała niebieskie? [WYWIAD]

Dr Kacper Wierzchoś to Polak pracujący przy amerykańskim programie Obrony Planetarnej. Właśnie odkrył swoją czwartą kometę.

Oznacza to, że chociaż statek wyposażony w żagiel słoneczny będzie stosunkowo powolny, to jednak będzie przemieszczał się nie zużywając cennego paliwa. Zupełnie jak żaglowiec korzysta z wiatru, tak CubeSat wykorzysta możliwości, jakie daje przestrzeń kosmiczna.

Do przelotu w pobliżu asteroidy 2020GE ma dojść w listopadzie 2023 roku. NEA Scout został zaprojektowany i opracowany przez NASA Marshall Space Flight Center w Huntsville w Alabamie i NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. Jeśli się powiedzie, stanie się pierwszym międzyplanetarnym CubeSatem, który zobrazuje i scharakteryzuje asteroidę bliską Ziemi. Połączy przy tym udowodnione możliwości napędu żagli słonecznych z krytycznymi potrzebami naukowymi.

Źródło: NASA.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.