كلما درس علماء الفلك الكوكبيون الكويكبات ، فهم أكثر إدراكًا لمدى تنوعها واختلافها. بعضها ، مثل 16 Psyche مصنوع من النيكل الصلب والحديد ، والبعض الآخر مصنوع من الصخور. تم العثور على بعض الكويكبات مع الأقمار والخواتم وبعض الأشياء الجليدية طمس حقا الخط الفاصل بين المذنب والكويكب. من أجل فهم طبيعتها حقًا ، سيستغرق الأمر عشرات أو ربما مئات المهام الفردية على نطاق Rosetta أو New Horizons.
أو ربما لا.
أعلن فريق من الباحثين في معهد الأرصاد الجوية الفنلندي اليوم أن أفضل طريقة لاستكشاف الأجسام المتنوعة في حزام الكويكبات ستكون مع أسطول من السواتل النانوية الصغيرة - يجب على 50 القيام بالحيلة لاستكشاف 300 كويكبات منفصلة ، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف الفردية إلى بضع مئات الآلاف من الدولارات لكل كويكب. خلال عرض تقديمي قاموا به في مؤتمر علوم الكواكب الأوروبي (EPSC) 2017 في ريغا يوم الثلاثاء ، أظهر الباحثون كيف يمكن لهذه الأقمار الصناعية الصغيرة الانتقال إلى حزام الكويكبات ، وجمع البيانات عن الكويكبات الفردية ، والعودة إلى الأرض لتنزيل بياناتها.
يمكن إطلاق الأقمار الصناعية الخمسين معًا في مركبة واحدة ، ثم فصلها مرة واحدة في الفضاء ، أو يمكنهم ملء مساحة إضافية في عمليات الإطلاق الحالية. لا يهم مدار الإطلاق الدقيق ، طالما أن المركبة الفضائية يمكن أن تخرج خارج الغلاف المغناطيسي الواقي للأرض ، حيث يمكنها التقاط رحلة على الرياح الشمسية.
بمجرد وصولها إلى الفضاء ، ستنشر المركبة الفضائية التي يبلغ وزنها 5 كجم حبل سلكي بطول 20 كم لتلتقط الرياح الشمسية ؛ الجسيمات المتدفقة باستمرار التي تخرج من الشمس ، تضفي دفعة صغيرة. يُعرف هذا باسم "الشراع الإلكتروني" أو الشراع الكهربائي. على عكس الشراع الشمسي ، الذي يعتمد على زخم الفوتونات القادمة من الشمس ، فإن الأشرعة الكهربائية تحصد زخم البروتونات المشحونة.
لا يزال الباحثون يكتشفون ما إذا كان هذا هو نظام الدفع الفعال للمركبات الفضائية. تم إطلاق قمر صناعي استوني نموذجي مرة أخرى في عام 2015 ، لكن محركها على متن السفينة فشل في استمالة الحبل الخاص به. تم إطلاق القمر الصناعي الفنلندي Aalto-1 في يونيو 2017 ، وسيختبر شراعًا كهربائيًا نموذجيًا بالإضافة إلى العديد من التجارب الأخرى على مدار العام المقبل. تم اقتراح إصدارات أكثر تقدمًا ، مثل نظام النقل السريع Heliopause Electrostatic Rapid Transit (أو HERTS) ، وهي مهمة يمكن أن تصل إلى 100 وحدة فلكية في 10-15 سنة من خلال نشر شبكة كهربائية ضخمة في الفضاء.
في حالة مهمة الكويكب هذه ، فإن الشراع الكهربائي لكل قمر صناعي سيعطيه تغييرًا في السرعة بمقدار ملليمتر واحد فقط في الثانية ، ولكن على مدار مهمة تستغرق 3.2 عامًا ، سيسمح للمركبة الفضائية بالوصول إلى حزام الكويكبات والعودة إلى أرض.
في الواقع ، ستستخدم المركبة الفضائية خيوطها للمناورة داخل حزام الكويكبات ، متجاوزًا أكبر عدد ممكن من الأهداف مع هذا الدفع الصغير. يجب أن يكون كل قمر صناعي قادرًا على الوصول إلى ما لا يقل عن 6-7 أرقام كويكبات ، وربما أصغر منها.
سيتم تجهيز كل قمر صناعي بمقراب بفتحة 40 مم فقط. هذا هو حجم نطاق اكتشاف صغير أو نصف زوج من المناظير ، ولكنه سيكون كافيا لحل الميزات على سطح كويكب يبلغ عرضه 100 متر من 1000 كيلومتر. بالإضافة إلى التقاط صور مرئية لأهداف الكويكبات ، سيتم تجهيز المركبة الفضائية بمطياف الأشعة تحت الحمراء لتحديد الأرصاد الجوية الخاصة بها.
نظرًا لأن المركبة الفضائية صغيرة جدًا ، فلن تكون قادرة على حمل جهاز إرسال لإرسال بياناتها إلى الأرض. بدلاً من ذلك ، سيخزنون جميع نتائجهم العلمية على بطاقة ذاكرة ، ثم يخزنون بياناتهم عندما يعيدهم مدارهم إلى مكان قريب من الأرض.
ويقدر الباحثون أن تطوير المهمة سيكلف على الأرجح حوالي 60 مليون يورو ، أو 70 مليون دولار ، مما يجعل تكلفة الكويكب تنخفض إلى حوالي 200.000 يورو أو 240.000 دولار.
