Gravitace je dobrá na spoustu věcí. Přibližuje předměty k sobě. Občas do sebe narazí. Ale někdy se dva objekty zablokují v jedinečném gravitačním tanci, který je spojí dohromady. Tento tanec může být krátkodobý nebo může trvat miliardy let. V některých případech jsou objekty velké (tj. planety a měsíce), ale mohou být i docela malé.
Tyto malé taneční předměty se nazývají binární asteroidů, a víme o nich velmi málo, přestože tvoří přibližně 15 % všech asteroidů ve sluneční soustavě. To je do té doby, než nová mise NASA, nazvaná Janus, dorazí kolem roku 2026 ke dvěma různým binárním asteroidům.
Obrázek pohybu binárního systému mezi dvěma tělesy v průběhu času.
Poděkování: NASA/JPL
Jedna jedinečná věc na Janus a část důvodu pro jméno je, že se bude ve skutečnosti skládat ze dvou kosmických lodí, které budou zaměřeny na stejné dva binární páry asteroidů. Záměrem je proletět kolem nich a přitom sbírat data v infračerveném a viditelném světle. Bude to první na světě letět s a detailní pozorovací systém binárního páru asteroidů.
Doufáme, že tento první průlet poskytne podrobnější pochopení některých dynamik a sil v systému dvou těles. Doposud jedinými pozorovacími údaji shromážděnými o binárních párech asteroidů bylo dálkové snímání ze satelitů na Zemi nebo v její blízkosti. Nicméně dva systémy, které Janus navštíví, jsou dva z nejvíce studovaných ve sluneční soustavě.
Snímky s nejvyšším rozlišením dvojice binárních asteroidů, které jsou cílem mise Janus. Tyto obrázky by měly být výrazně vylepšeny, až Janus dorazí v roce 2026
Kredit: D.J. Scheeres a další.
První, známý jako 1991 VH , je z těchto dvou chaotičtější. Skládá se z mnohem většího asteroidu, který v podstatě obíhá jeho vlastní mnohem menší měsíc, který sleduje extrémně nevyrovnanou a nestabilní dráhu. Druhý, známý jako 1996 FG3 , je mnohem stabilnější. Opět je zde velký asteroid, který obíhá mnohem menší společník, ale oběžná dráha je mnohem synchronnější a dlouhodobější. 1996 FG3 byla cílem několika dalších zrušených nebo pozastavených misí TENTO a CNSA , ale zatím ho nikdo nenavštívil.
Tyto dva binární systémy asteroidů budou důkladně zobrazeny přístroji na dvou sondách Janus. Toto vybavení se zaměří hlavně na kamery pro viditelné a infračervené světlo. The ECAM-M50 (viditelné) a ECAM-IR3a (IR) jsou oba vyvinuty společností Malin Space Science Systems a byly použity na předchozích podobných misích, jako je např OSIRIS-REx“ návštěva asteroidu Určující .
Obrázek ukazuje různé vědecké užitečné zatížení sond Janus. ECAM-M50 je vlevo, ECAM-IR3 vpravo a ECAM-DVR4 (záznamník dat) je umístěn uprostřed.
Kredit: Malin Space Science Systems
Jedním z důvodů opětovného použití stávající technologie je to, že Janus je jednou z prvních tří misí vybraných pro NASA SIMPLEx program, jehož nové příležitostné kolo bylo bohužel právě zpožděný . Tento program je zaměřen na používání menších, nákladově efektivnějších průzkumných satelitů. Má horní limit 55 milionů dolarů ve financování, i když nějaký pochybovat mise vybrané pro program mohou zasáhnout tuto značku. Existuje také hmotnostní limit 180 kilogramů, i když to stále staví tyto mise daleko nad velikost většiny konfigurací cubesatů.
To bude klást spoustu omezení pro vývojový tým kosmické lodi se sídlem na University of Colorado Boulder a Lockheed Martin . Dva týmy v čele s Daniel Scheeres na CU Boulder a Josh Wood ze společnosti Lockheed Martin, společně pracovali v týmu OSIRIS-REx. Pokud chtějí, aby byla mise připravena ke startu v plánovaném čase startu v roce 2022, budou muset využít tyto stálé vztahy a technologii, kterou použili. Jinak by tanec gravitace a orbitální mechaniky mohl značně ztížit dosáhnout zajímavých cílů mise.
Další informace:
USRA: Janus: Koncept mise k prozkoumání dvou binárních asteroidů NEO
UC Boulder: Kam se dosud žádná kosmická loď nedostala: Blízké setkání s binárními asteroidy
NASA: Nová mise SIMPLEx posílat SmallSats na dosud nejdelší cestu do hlubokého vesmíru
SpaceRef: MSSS poskytne vědecké kamery pro misi Janus Asteroid
Registrace: NASA posílá do prázdnoty dvě malé kosmické lodě o velikosti příručního zavazadla, aby studovaly binární asteroidy