Дюжина астронавтов, побывавших на Луне, и несколько вездеходов, высадившихся на Марс, обеспечили учёных великолепным представлением о окружающей среде за пределами нашей планеты. Но, когда дело доходит до астероидов, картина кардинально меняется, так как это совершенно неизведанная территория. Как известно, высадка на астероид, весьма проблематична. Это обусловлена тем, что гравитация астероидов, как правило, ничтожно мала, так как их масса, в большинстве случаев, относительно невелика. Большинство из них больше похожи на груды камней. На астероиде горная порода, размером с стандартное банковское учреждение, весит примерно столько же, как мяч для игры в крикет на Земле, поэтому астронавты должны быть чуть ли не суперменами, для того, чтобы высадиться на астероид. Казалось бы, можно использовать, своего рода «якорь» для того, чтобы не улететь в открытый космос, но к чему его закрепить, да и как вообще перемещаться?
Ввиду того, что учёным не известно о самых основных механических свойствах астероидов, тратить миллиарды долларов на миссии по отправке космических аппаратов на астероиды весьма рискованно и опасно. На сегодняшний день реальность такой миссии вообще вызывает очень много сомнений. Необходимо проведение нескольких предварительных исследований, а также время на подготовку.
Команда из Университета штата Аризона (Arizona State University) надеется минимизировать этот риск и улучшить график, построив собственный «участок астероида» внутри небольшого вращающегося спутника, стоимостью менее 100 тысяч доллара США. Проект получил название Asteroid Origins Satellite (AOSAT I).
По словам робототехника Jekan Thanga из School of Earth and Space Exploration при ASU, приземление на астероиды — это одна из самых больших проблем нашего времени. Jekan Thanga является техническим научным руководителем AOSAT I. Он отмечает, что космическое агентства по всему миру, в том числе и NASA, изо всех сил ищут пути разрешения этой проблемы.
Планетолог Erik Asphaug, который преподаёт в Университета штата Аризона, является научным руководителем AOSAT I. Он и Thanga планируют запуск миниатюрного спутника ближе к концу этого года, который будет служить первой в мире лабораторией микрогравитации CubeSat. CubeSat — это небольшой спутник формы куба, со сторонами порядка 10 сантиметров. Планируется, что AOSAT I будет состоять из трёх модулей. Первый модуль будет заполнен несколько сантиметровым слоем аналога межзвездной пыли — «прудами», идентифицированными на нескольких астероидах. Вторая камера будет заполнена частичками хондритов, которыми представлено подавляющее большинство каменных метеоритов. В третьей разместится научное оборудование. После запуска в космос и выхода на орбиту, начнётся уникальный в своем роде эксперимент. Для этого учёным необходимо воссоздать реалистичную поверхность реголита.
По словам Asphaug, необходимо собрать астероидный материл, приземлившийся на Земле, и «отослать» его обратно в космос. Это недорогая лаборатория позволит воссоздать «участок астероида», который к тому же будет пребывать в привычных для него условиях.
Для того, чтобы смоделировать гравитационное поле, диаметром 300 метров, AOSAT I предстоит вращаться каждые 4,5 минуты. Он может вращаться быстрее, для того, чтобы реголит (поверхностный материал) смог воссоздать условия, присущие более крупным астероидам.
Такой конфигурации вращения достичь довольно просто, отмечают учёные. Не смотря на то, что большая часть Cubesat является стандартной, подход — абсолютно новый. «Кубсаты», как правило, используются для тестирования инженерных проектов в космосе. Спутники такого формата никогда не использовались для строительства «пробирки» для экспериментов, отмечает Thanga.
Эксперименты в AOSAT I будут проводиться автоматически в крайних модулях спутника. Это необходимо для того, чтобы понять, как пылевые сгустки объединяются в единое целое для того, чтобы сформировать астероид — процесс, который в условиях невесомости протекает довольно долго.
Когда AOSAT I будет запущен, астероидные «зерна» будут ускорены к внешним стенкам модулей. Наблюдения за этим процессом поможет учёным разобраться в том, как ведут себя потоки частиц микрогравитации на поверхности астероидов, например, после формирования кратеров.
Asphaug и Thanga надеются найти ответы на многие вопросы, что в свою очередь поможет определить, какие виды устройств будут оптимальными для высадки на реальные астероиды.
