CubeSat filtrará los secretos de los asteroides de la luz solar reflejada


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30/06/2021
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Como la ESA Misión hera para las sondas de defensa planetaria, el sistema de asteroides gemelos Didymos, se unirá a un par pionero de ‘CubeSats’ del tamaño de una caja de pan. Juventas realizará sondeos de radar, mientras que Milani tomará imágenes de los cuerpos en una gama más amplia de colores más allá de lo que el ojo humano puede ver, para prospectar la composición mineral de las rocas de asteroides individuales.

Hera llegará al sistema Didymos en 2027, para examinar las secuelas de una colisión de la NASA. Nave espacial DART con el más pequeño de los dos asteroides, Dimorfos. Hera llevará consigo dos ‘CubeSats’: misiones de clase nanosatélite basadas en cajas estandarizadas de 10 cm, que aprovechan al máximo los sistemas comerciales listos para usar.

Milani CubeSat

Milani, como la Juventas, será un CubeSat de ‘6 unidades’. Lleva el nombre de el pionero del análisis de riesgo de asteroides que ideó el concepto original de doble nave espacial DART-Hera, El instrumento principal de Milani será el generador de imágenes hiperespectral ASPECT, que combina longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas para estudiar la superficie hasta una resolución espacial máxima de 1 m.

ASPECT tamizará a través de la luz solar reflejada por Dimorphos, así como su compañero más grande Didymos, en busca de absorciones distintivas de ‘huellas dactilares’ minerales ”, explica Tomas Kohout de Universidad de Helsinki en Finlandia y el Academia Checa de Ciencias. «Al obtener un espectro completo para cada píxel, podemos identificar variaciones en la composición de la superficie, incluido el cráter de DART y su eyección, y vincularlos a muestras de meteoritos y minerales conocidos».

Hera, sus CubeSats y su destino rocoso

Margherita Cardi de Tyvak International en Italia está gestionando el desarrollo de Milani en el lado industrial: “El principal objetivo de Milani, junto con sus socios del consorcio, es mejorar el rendimiento científico general de Hera y demostrar el uso de la tecnología CubeSats en el entorno del espacio profundo.

“Las señales de navegación por satélite de las que dependen la mayoría de los CubeSats en la órbita terrestre no estarán disponibles, por lo que necesitábamos idear otros métodos para navegar alrededor de los asteroides, que incluyan cámaras ópticas, unidades de medición inercial, sensores solares y rastreadores de estrellas, así como medición de distancia. realizado a través de nuestro enlace entre satélites con la nave nodriza Hera.

Milani estudia el polvo de asteroides

“Otro aspecto a considerar es que la comunicación directa con Milani CubeSat no será posible – dependemos de la propia Hera como nave espacial de retransmisión. Esto significa que Milani necesita un alto nivel de autonomía a bordo, y también procesamiento de datos a bordo, para reducir el volumen de datos de la nave espacial que se descargarán «.

Simplemente encajar todos los subsistemas necesarios dentro de 6U CubeSat significa cambiar las piezas tradicionales calificadas para el espacio por los últimos artículos comerciales miniaturizados listos para usar. Estos ofrecen un rendimiento mejorado, a costa de una vulnerabilidad potencialmente mayor a la radiación espacial. La Politecnico di Torino, un asociado de la misión, está realizando análisis de radiación en lotes de aviónica candidatos.

Hera implementando CubeSats

Después de dos años de navegar hacia el sistema Didymos, Milani, como los otros cubes en la Juventas, se desplegará desde su nave nodriza de manera cautelosa, explica Margherita: “Se desplegará parcialmente, se expondrá al espacio exterior y seguirá interactuando con su desplegador, durante un período del orden de días durante el cual se realiza una verificación completa del sistema «.

Una vez completada la verificación con éxito, seguirá la liberación, a una velocidad máxima de 5 cm / s. Cualquier expulsión más rápida expondría a Milani a los riesgos de abandonar el sistema Didymos antes de que se ejecute la maniobra de propulsión crítica inicial.

Lector de imágenes hiperespectral ASPECT

Milani volará un conjunto de trayectorias complejas alrededor de los asteroides Dydimos, con el alcance a los cuerpos principales reducido progresivamente de 10 a 2 km. La razón es flotar sobre los asteroides para mantener a la vista su rostro iluminado por el sol y mantener esta geometría con una serie de maniobras utilizando propulsores de gas frío.

Milani volará en una órbita inclinada, a 20 grados de los polos, a una altitud aproximada de un avión de línea, un máximo de 11,7 km por encima de Dimorphos, lo que permitirá que ASPECT mantenga todo el asteroide dentro de su campo de visión. Su órbita de trabajo está planeada para mantener a la vista la cara iluminada por el sol del asteroide, mantenida con maniobras orbitales regulares utilizando propulsores de gas frío.

El CubeSat también está diseñado para realizar ‘maniobras de acción correctiva’ si corre el riesgo de dirigirse a ‘tubos de riesgo’ que rodean el asteroide, Juventas o el propio Hera.

Detector de polvo VISTA

Junto con ASPECT, la carga útil secundaria de Milani se llama VISTA (Analizador termogravimétrico volátil in situ) , un detector de polvo de fabricación italiana. El instrumento está destinado a detectar la presencia de partículas de polvo de menos de 5 a 10 micrómetros (milésimas de milímetro) para detectar volátiles como el agua, caracterizar compuestos orgánicos ligeros y monitorear la contaminación molecular que rodea al CubeSat.

Milani se lanzará a bordo del Hera en 2024 y la duración de la misión de referencia es de 12 semanas, después de lo cual surge la cuestión de su destino final. Podría enviarse a la órbita de un cementerio o, en un movimiento de mayor riesgo, depositarse en la superficie de Dimorphos.

Milani escanea Didymos

El consorcio general de Milani está formado por 12 empresas e institutos de investigación en Italia, la República Checa y Finlandia, de la siguiente manera: Tyvak International (Italia); Politecnico di Torino (Italia); Politecnico di Milano (Italia); Centro Italiano Ricerche Aerospaziali, CIRA (Italia); Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF-IAPS (Italia); Empresa de ingeniería de tecnología de logística aeroespacial, ALTEC (Italia); Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia (Finlandia); Universidad de Helsinki (Finlandia); Instituto de Geología de la Academia Checa de Ciencias (República Checa), Laboratorio espacial de Reaktor (Finlandia), Universidad Tecnológica de Brno (República Checa); HULD (República Checa).

La misión Las increíbles aventuras de Hera – presentando a Hera



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