La nave espacial Solar Sail de la NASA perseguirá a un pequeño asteroide después del lanzamiento de Artemis I

La nave espacial Solar Sail de la NASA perseguirá a un pequeño asteroide después del lanzamiento de Artemis I

Ilustración del NEA Scout de la NASA con la vela solar mientras vuela por su destino de asteroide. Crédito: NASA

NEA Scout visitará un asteroide que se estima que es más pequeño que un autobús escolar, el asteroide más pequeño jamás estudiado por una nave espacial.

Lanzamiento con el vuelo de prueba sin tripulación Artemis I, NASAEl Near-Earth Asteroid Scout, del tamaño de una caja de zapatos, perseguirá lo que se convertirá en el asteroide más pequeño jamás visitado por una nave espacial. Llegará allí desplegando una vela solar para aprovechar la radiación solar para la propulsión, lo que la convierte en la primera misión de este tipo en el espacio profundo de la agencia.

El objetivo es 2020 GE, un asteroide cercano a la Tierra (NEA) que tiene menos de 60 pies (18 metros) de tamaño. Los asteroides de menos de 330 pies (100 metros) de ancho nunca antes se habían explorado de cerca. La nave espacial utilizará su cámara científica para observar más de cerca, midiendo el tamaño, la forma, la rotación y las propiedades de la superficie del objeto mientras busca polvo y escombros que puedan rodear al 2020 GE.

Debido a que la cámara tiene una resolución de menos de 4 pulgadas (10 centímetros) por píxel, el equipo científico de la misión podrá determinar si 2020 GE es sólido, como una roca, o si está compuesto de rocas más pequeñas y polvo agrupado como algunos de sus primos asteroides más grandes, como el asteroide Bennu.

“Gracias a los descubrimientos de NEA por parte de los observatorios terrestres, se identificaron varios objetivos para NEA Scout, todos dentro del rango de 16 a 100 pies. [5-to-30-meter] rango de tamaño”, dijo Julie Castillo-Rogez, investigadora científica principal de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. «2020 GE representa una clase de asteroide de la que actualmente sabemos muy poco».

Collage de exploradores NEA

NEA Scout está compuesto por un pequeño CubeSat del tamaño de una caja de zapatos (arriba a la izquierda) y una vela solar delgada recubierta de aluminio del tamaño de una cancha de ráquetbol (abajo a la izquierda). Después de que la nave espacial se lance a bordo del Artemis I, la vela usará la luz del sol para impulsar el CubeSat hacia un pequeño asteroide (como se muestra en la ilustración de la derecha). Crédito: NASA

2020 GE fue observado por primera vez el 12 de marzo de 2020 por la Universidad de Arizona. Encuesta del cielo de Catalina como parte de su búsqueda de objetos cercanos a la Tierra para la NASA Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria.

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Desarrollado bajo la NASA División de Sistemas Avanzados de Exploración por Marshall Space Flight Center en Huntsville, Alabama, y JPL, NEA Scout es una misión de demostración de ciencia y tecnología que mejorará la comprensión de la agencia de las pequeñas NEA. Usando una unidad de seis Factor de forma CubeSat, se montará como uno de los 10 cargas útiles secundarias a bordo del poderoso Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), que se lanzará no antes de marzo de 2022 en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. Luego, NEA Scout estará conectado desde un dispensador al anillo adaptador que conecta el cohete y la nave espacial Orion.

La misión actuará como un explorador ágil para futuras misiones humanas y robóticas que pueden utilizar recursos de asteroides, y obtendrá importantes conocimientos de defensa planetaria sobre esta clase de NEA.

“Aunque los asteroides grandes son los más preocupantes desde la perspectiva de la defensa planetaria, los objetos como 2020 GE son mucho más comunes y pueden representar un peligro para nuestro planeta, a pesar de su tamaño más pequeño”, dijo Castillo-Rogez. El Meteorito de Cheliábinsk fue causado por un pequeño asteroide de unos 65 pies (20 metros) de diámetro que explotó sobre la ciudad rusa el 2 de febrero. El 15 de enero de 2013, creó una onda expansiva que rompió ventanas por toda la ciudad e hirió a más de 1.600 personas. Esa era la misma clase de NEA que 2020 GE.

Baja masa, alto rendimiento

Aprender más sobre el asteroide 2020 GE es solo una parte del trabajo de NEA Scout. También demostrará la tecnología de vela solar para encuentros en el espacio profundo. Cuando se libera de su dispensador después del lanzamiento, la nave espacial utilizará acero inoxidable aleación auges para desplegar una vela solar que se expandirá de un paquete pequeño a una vela del tamaño de una cancha de ráquetbol, ​​o 925 pies cuadrados (86 metros cuadrados).

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Hecha de aluminio recubierto de plástico más delgado que un cabello humano, esta vela liviana con forma de espejo generará impulso al reflejar los fotones solares, partículas cuánticas de luz que irradian del sol. La vela proporcionará la mayor parte de la propulsión del NEA Scout, pero los pequeños propulsores de gas frío con un suministro limitado de propulsor también ayudarán con las maniobras y la orientación.

“La génesis de este proyecto fue una pregunta: ¿Podemos realmente usar una pequeña nave espacial para realizar misiones en el espacio profundo y producir ciencia útil a bajo costo?” dijo Les Johnson, el principal desacato tecnológico de la misión en Marshall. “Este es un gran desafío. Para las misiones de caracterización de asteroides, simplemente no hay suficiente espacio en un CubeSat para grandes sistemas de propulsión y el combustible que requieren”.

La luz del sol actúa como una fuerza constante, por lo que una diminuta nave espacial equipada con una gran vela solar puede llegar a viajar muchos kilómetros por segundo. Las velas solares son un sistema de propulsión de alto rendimiento para naves espaciales de baja masa y volumen, según Johnson. NEA Scout maniobrará inclinando e inclinando su vela para cambiar el ángulo de la luz solar, alterando la cantidad de empuje y la dirección de viaje, de forma similar a cómo un barco usa el viento para navegar.

En septiembre de 2023, el asteroide 2020 GE se acercará mucho a la Tierra y, con la asistencia gravitacional de la Luna, NEA Scout habrá reunido la velocidad suficiente para alcanzarlo. Los navegantes de la misión afinarán la trayectoria de NEA Scout antes de que la nave espacial se acerque a una milla del asteroide.

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“NEA Scout logrará probablemente el sobrevuelo más lento de un asteroide jamás visto, a una velocidad relativa de menos de 100 pies. [30 meters] por segundo”, dijo Castillo-Rogez. “Esto nos dará algunas horas para recopilar información científica invaluable y nos permitirá ver de cerca cómo se ven los asteroides de esta clase”.

NEA Scout prepara el escenario para futuras velas solares: NASA Sistema de Vela Solar Compuesto Avanzado demostrará botalones novedosos y livianos para desplegar una vela solar desde un CubeSat luego de su lanzamiento en 2022. después, crucero solar, una demostración de tecnología de vela solar de 18,000 pies cuadrados (casi 1,700 metros cuadrados), usará la luz solar para viajar hacia el Sol en 2025, lo que permitirá que futuras misiones monitoreen mejor el clima espacial.

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