من المقرر أن تقوم مهمة التدريب على إنقاذ الأرض دون كيجوت ، بتكليف من وكالة الفضاء الأوروبية ، باختبار إمكانات مهمة الحياة أو الموت الحقيقية لتحريف كويكب يسبب انقراض جماعي من مسار تصادم مع الأرض.
في مرحلة "المفهوم" حاليًا ، تم تصميم مهمة Don Quijote Near Earth Asteroid Impact للتخفيف من الآثار على رحلة مقترحة إما إلى 2002 AT4 أو 1989 ML ، وكلاهما قريب من كويكبات الأرض ، على الرغم من أنهما لا يمثلان خطر تصادم واضح. ومع ذلك ، فقد اقترحت الدراسات اللاحقة أن Amor 2003 SM84 أو حتى 99942 Apophis قد تكون أهدافًا أكثر ملاءمة. بعد كل شيء ، يحمل 99942 أبوفيس خطرًا هامشيًا (1 في 250،000) من تأثير الأرض في عام 2036.
بغض النظر عن الهدف ، يُقترح إطلاق مزدوج لمركبتين فضائيتين - Impactor تسمى Hidalgo (عنوان أعطته Cervantes إلى Don Quixote الأصلي) و Orbiter يسمى Sancho (الذي كان رفيق Don's المخلص).
في حين أن دور Impactor هو تفسير ذاتي ، يلعب Orbiter دورًا رئيسيًا في تفسير التأثير - الفكرة هي جمع زخم التأثير وبيانات تغيير المسار التي ستبلغ بعد ذلك البعثات المستقبلية ، والتي قد يكون فيها مصير الأرض على المحك بالفعل .
يعتمد مدى انتقال الزخم من Impactor إلى الكويكب على كتلة Impactor (أكثر بقليل من 500 كجم) وسرعته (حوالي 10 كيلومترات في الثانية) ، بالإضافة إلى تكوين وكثافة الكويكب. سيتم تحقيق أكبر تغيير في الزخم إذا أثار التأثير القذف الذي يحقق سرعة الهروب. وبدلاً من ذلك ، إذا دفن المحطم نفسه داخل الكويكب ، فلن يتحقق الكثير ، لأن كتلته ستكون أقل بكثير من أي كويكب يسبب انقراض الكتلة. على سبيل المثال ، الكائن الذي أنشأ حفرة بركان Chicxulub ومسح الديناصورات (نعم ، حسناً - باستثناء الطيور) يبلغ قطرها حوالي 10 كيلومترات.
لذا قبل التأثير ، للمساعدة في الاستهداف المستقبلي وحسابات سرعة التأثير المطلوبة ، سيجري المدار تحليلاً مفصلاً للكتلة الكلية للكويكب المستهدف وكثافته وقربه من السطح القريب. بعد ذلك ، بعد الاصطدام ، سيقيم Orbiter سرعة وتوزيع قاذف التصادم عبر كاميرا التأثير.
ومع ذلك ، فإن قياس درجة الانحراف الذي تحققه التأثير بدقة يمثل تحديًا كبيرًا للمهمة. سنحتاج إلى بيانات أفضل بكثير عن كتلة الكويكب المستهدف وسرعته مما يمكننا تحديده من الأرض. لذا ، سيقوم المدار بسلسلة من الرحلات الجوية ثم يذهب إلى المدار حول الكويكب لتقييم مدى تأثر الكويكب بقرب المركبة الفضائية.
سيتم تحديد مسافة المدار من الكويكب بدقة من خلال مقياس الارتفاع بالليزر ، في حين ستحدد تجربة العلوم الراديوية بدقة موقع المدار (ومن ثم موقع الكويكب) بالنسبة إلى الأرض.
بعد أن حددت المركبة المدارية كنقطة مرجعية ، سيتم تقييم تأثير اصطدام المصادم. ومع ذلك ، هناك عامل مربك كبير هو تأثير ياركوفسكي - تأثير التسخين الشمسي للكويكب ، والذي يؤدي إلى انبعاث الفوتونات الحرارية وبالتالي يولد كمية صغيرة من الدفع. يدفع تأثير ياركوفسكي بشكل طبيعي مدار الكويكب إلى الخارج إذا كان لديه دوران بروغرافي (في اتجاه مداره) - أو إلى الداخل إذا كان لديه دوران رجعي. وبالتالي ، سيحتاج المدار أيضًا إلى مطياف حراري يعمل بالأشعة تحت الحمراء لفصل تأثير ياركوفسكي عن تأثير التأثير.
وبالطبع ، نظرًا لأهمية المركبة المدارية كنقطة مرجعية ، يجب أيضًا قياس تأثير الإشعاع الشمسي عليه. في الواقع ، سنحتاج أيضًا إلى مراعاة أن هذا التأثير سيتغير حيث تفقد الأسطح شديدة الانعكاس في المركبة الفضائية الجديدة اللامعة لمعانها. ستصدر الأسطح العاكسة للغاية إشعاعًا ، على الفور تقريبًا ، عند مستويات الطاقة (أي الزخم المرتفع) مكافئ تقريبًا للإشعاع الساقط. ومع ذلك ، فإن الأسطح منخفضة البياض قد تطلق فقط إشعاعًا حراريًا أقل طاقة (أي زخم أقل) - وسوف تفعل ذلك بشكل أبطأ.
وبعبارة أخرى ، فإن سطح المرآة يجعل الشراع الشمسي أفضل بكثير من السطح الأسود.
باختصار ، ستتطلب مهمة التخفيف من تأثير Don Quijote من Impactor مع كاميرا استهداف - ومدارًا مزودًا بكاميرا مراقبة التأثير ، ومقياس الارتفاع بالليزر ، وتجربة علوم الراديو ، ومطياف حراري بالأشعة تحت الحمراء - ويجب أن تتذكر قياس تأثير ضغط الإشعاع الشمسي على المركبة الفضائية في وقت مبكر من المهمة ، عندما تكون لامعة - وبعد ذلك ، عندما لا تكون كذلك.
قراءة متعمقة: Wolters et al متطلبات القياس لمهمة عرضية لتخفيف تأثير الكويكبات القريبة من الأرض.
