Определение характеристик астероидов, сближающихся с Землей (NEAS), имеет решающее значение, если мы надеемся, что в конечном итоге один из них не попадет в нас. Но до сих пор подобные миссии были дорогостоящими, что никогда не было хорошо для освоения космоса.
Итак, команда под руководством Патрика Бамбаха (Patrick Bambach) из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка в Германии разработала концепцию миссии, в которой используется относительно недорогой спутник CubeSat 6U (или, точнее, два из них) для изучения внутренней части NEAs, что обойдется лишь в небольшую часть стоимости предыдущих миссий.
Миссия, известная как миссия CubeSat по глубокому внутреннему сканированию околоземного астероида DISCUS, была запущена в 2018 году. Ее основная архитектура включает в себя два отдельных кубических спутника размером 6U, оснащенных мощным радаром. Они отправлялись на противоположные стороны СВА и направляли радар так, чтобы он проходил через внутреннюю часть СВА.
Чтобы лучше понять архитектуру миссии, лучше всего рассмотреть тип астероида, который лучше всего подходит для посещения DISCUS. Авторы статьи предлагают астероид размером с Итокаву, цель первой миссии на Хаябусу. Он имеет около 330 метров в диаметре, как раз в том диапазоне размеров, который искали планировщики миссии, и обозначен как "груда щебня", что означает, что внутри него относительно мало места.
Разреженная внутренняя часть астероида имеет решающее значение для целей миссии, поскольку плотность астероида может существенно повлиять на научный инструментарий, необходимый для его характеристики. Для DISCUS команда миссии планирует использовать радиолокационную антенну, известную как полудиполь. Это позволило бы передавать данные на относительно низкой частоте, которая, скорее всего, будет проходить через более крупные объекты.
Кроме того, они планируют использовать технологию радара, известную как ступенчатая частотная модуляция, которая изменяет частоту радара, чтобы обеспечить максимально широкий диапазон характеристик.
Космический корабль противника, находящийся по другую сторону астероида, затем получит эти радиолокационные сигналы, проанализирует все возникшие деформации формы волны и сопоставит их с материалами, через которые должен был пройти радар. Расчеты показывают, что этот метод должен обеспечить разрешение в несколько десятков метров для изучения внутренней части астероида размером примерно с Итокаву.
Однако они также должны быть обработаны с помощью другого метода спектрального анализа, называемого компьютерной радиолокационной томографией. Этот метод часто используется в радиологической диагностике на Земле (отсюда и название компьютерной томографии), но его также можно использовать для анализа внутренних частей твердых объектов в Солнечной системе.
Однако научная полезная нагрузка является лишь частью пакета DISCUS и в идеале должна занимать только 1U из 6U, отведенных для каждого зонда. Остальные пять будут представлены рядом готовых компонентов, включая двигательную установку (2U), систему связи (1U) и комплект авионики (1U). Дипольная антенна и солнечные панели будут установлены снаружи стандартного корпуса CubeSat, что позволит лучше собирать энергию и повышать уровень сигнала.
Одним из наиболее важных вариантов является силовая установка, которая обеспечивает ускорение около 3,2 км/с, что позволяет DISCUS развивать скорость, сравнимую, по крайней мере, с некоторыми NEAS. В качестве альтернативы, миссия планирует запустить аппарат вокруг Луны, чтобы развить скорость до 4 км/с и получить доступ к еще большему количеству астероидов.
При разработке проекта миссии в 2018 году команда обратила особое внимание на один астероид. Астероид 1993 BX3 в 2021 году пролетел на расстоянии, в 18,4 раза превышающем расстояние до Луны, и двигался со скоростью, с которой мог бы сравниться "ДИСКУС", поэтому команда разработчиков миссии надеялась, что прототип будет готов к запуску к этому конкретному астероиду.
К сожалению, этого не произошло, и с тех пор, как статья была опубликована в 2018 году, над концепцией миссии практически не работали. Однако все больше и больше миссий нацелены на ближние космические аппараты, и CubeSats становятся все более популярными. В конце концов, миссия CubeSat посетит один из этих объектов и, вероятно, будет основана, по крайней мере частично, на некоторых идеях DISCUS.
