ESA plant missie naar de kleinste asteroïde ooit bezocht,

[univers]

Hera bij de kleinste asteroïde ooit bezocht

ESA's planeetverdedigende Hera-missie zal een nieuw record plaatsen in de ruimte. De asteroïde-onderzoeker zal niet alleen het eerste ruimtevaartuig zijn dat een binair asteroïde systeem onderzoekt - het Didymos-paar - maar de kleinere van deze twee werelddelen, vergelijkbaar in grootte met de Grote Piramide van Egypte van Egypte, zal de kleinste asteroïde worden die ooit is bezocht.

Van een afstand lijkt de ene asteroïde erg op de andere, totdat ze direct worden vergeleken. Het controleren van de welbekende schaalgrafiek voorbereid door de Planetaire Samenleving van alle asteroïden en kometen tot nu toe onderzocht door ruimtevaartuigen en de grotere Didymos-asteroïde zou een bescheiden punt vormen, met zijn kleinere maangebied die worstelt om een ​​enkele pixel te maken.

Didymos zelf is slechts 780 m breed - kleiner dan elke asteroïde bezocht door een sonde anders dan de Itokawa-puinhoop met een diameter van 350 m bezocht door het eerste Hayabusa-ruimtevaartuig van Japan en de 500 m-diameter Bennu, waar momenteel NASA's Osiris-REx-missie zich in bevindt baan.

Dat laat de ronddraaiende moonlet 'Didymoon' van Didymos als de kleinste van alle asteroïden gepland voor robotinspectie, op slechts 160 m afstand.

"De minuscule afmeting van Didymoon wordt pas echt duidelijk als je naar andere asteroïden kijkt", zegt Hera's hoofdwetenschapper Patrick Michel, CNRS-directeur van het Franse Observatorium voor de Côte d'Azur.

Patrick is ook co-onderzoeker en interdisciplinair wetenschapper op de Hayabusa2-missie in Japan naar de asteroïde Ryugu, die ongeveer 1 km in diameter is: "Hayabusa2-afbeeldingen tonen een groot rotsblok bij de noordpool van Ryugu - en die enkele rotsblok is ongeveer even groot als Didymoon in zijn geheel. "


Asteroïden en kometen bezocht door ruimtevaartuigen

De eerste planetaire afweerproef van de mensheid

Vanwege zijn geringe omvang werd Didymoon gekozen voor een baanbrekend planetair afweer experiment. In 2022 zal NASA's DART-ruimtevaartuig Didymoon beïnvloeden in een poging zijn baan rond zijn grotere tweeling te veranderen, om de haalbaarheid van afbuiging van de asteroïde te testen.

"Dit is niet de eerste ruimtevaartuigimpact in een planetair lichaam", voegt Patrick toe, "NASA's Deep Impact stortte in 2005 in komeet Tempel 1, maar niet om te proberen het af te buigen, maar om ondergronds materiaal bloot te leggen - de 6 km diameter body was veel te groot. Maar Didymoon is klein genoeg, en in een krap genoeg baan van 12 uur rond zijn ouder, kan zijn baanperiode inderdaad op een meetbare manier worden verschoven. "

Na de inslag zal Hera in 2026 de Didymos asteroïden onderzoeken om belangrijke informatie te verzamelen die niet beschikbaar zal zijn op basis van aardobservaties, waaronder de massa van Didymoon, de oppervlakte-eigenschappen en de vorm van de krater van DART.


ASTEROÏDE RYUGU MET NOORDPOOLKEI

"Dit geeft ons een goede inschatting van de momentumoverdracht van de impact en dus de efficiëntie als een afbuigtechniek", legt ESA's Hera-projectwetenschapper Michael Küppers uit. "Dit zijn fundamentele parameters om de validatie van numerieke impactmodellen mogelijk te maken die nodig zijn om toekomstige afbuigmissies te ontwerpen. We zullen beter begrijpen of deze techniek zelfs voor grotere asteroïden kan worden gebruikt, zodat we zeker weten dat we onze thuisplaneet indien nodig kunnen beschermen. "

Didymoon is erg relevant voor dergelijke testen, omdat het in de meest risicovolle klasse van asteroïden in de nabije aarde ligt vanwege de grootte: grotere lichamen kunnen gemakkelijker worden gevolgd, kleinere lichamen worden verbrand of beperkte schade veroorzaakt, terwijl een Impromper van Didymoon-formaat kan verwoesten een hele regio van onze planeet.


Het Deep Impact-ruimtevaartuig van NASA trof op 4 juli 2005 de komeet Tempel 1 met een diameter van 6 km. Dit beeld werd 67 seconden na de botsing verkregen.

Zwaarlijvige werelddelen

Het Didymos-systeem is ook aantrekkelijk in termen van bonuswetenschap, en biedt inzicht in de vorming van de binaries die ongeveer 15% van de bekende asteroïden uitmaken.

"Didymos draait heel snel en draait eens in de twee uur," zegt Patrick. "Rond zijn evenaar kan de zwakke aantrekkingskracht van de zwaartekracht worden overwonnen door middelpuntvliedende kracht, wat mogelijk kan leiden tot materiaal dat uit het oppervlak omhoog komt - de leidende theorie van waar Didymoon vandaan kwam. Dus landen op de evenaar zou onmogelijk zijn; je zou in plaats daarvan dichtbij zijn polen moeten raken.

"Didymoon's kleine formaat betekent dat we er weinig van af weten, maar we gaan ervan uit dat het rond zijn ouder als de maan van de spin spin-locked is, wat een langzamere spin impliceert die gelijk is aan zijn baanperiode. Het plan is om daar minstens één CubeSat te landen , hoewel hiervoor een nauwkeurige navigatie vereist is. De asteroïde heeft zoiets als een miljoenste van de zwaartekracht van de aarde, met een geschatte ontsnappingssnelheid van slechts 6 cm per seconde, dus een gevaar kaatst terug in de ruimte. "


NASA's Double Asteroid Redirect Test, DART, missie is de Amerikaanse component van AIDA, bedoeld om in oktober 2022 met de kleinere van twee lichamen van het binaire asteroïdesysteem Didymos te botsen. ESA's Hera-missie zal vervolgens follow-up post-impactobservaties uitvoeren.


Asteroïden in vergelijking met Didymoon

Patrick suggereert dat Didymoon-klasse objecten ook optimaal kunnen zijn voor geplande asteroïde mijnbouw: grotere lichamen zijn relatief zeldzamer, terwijl hun kleinere equivalenten meer vatbaar zijn voor snel centrifugeren - veroorzaakt door geleidelijke opwarming door zonlicht .

Hera wordt momenteel bestudeerd en ter goedkeuring voorgelegd aan ESA's Space19 + Council-vergadering van Europese ruimteministers. Het is gepland voor lancering in 2023.

Hera zou ESA's volgende missie zijn naar een klein lichaam na de comet-jager van Rosetta, profiterend van de expertise die tijdens die 12-jarige missie was opgedaan. Langetermijnplanning is cruciaal om toekomstige missies te realiseren en om de voortdurende ontwikkeling van innovatieve technologie te waarborgen en nieuwe generaties Europese wetenschappers en ingenieurs te inspireren.



http://www.esa.int/Our_Activities/Space ... er_visited

[univers]

RUIMTEMIJNBOUW: FICTIE OF REALITEIT?

Het lijkt nu nog iets voor een goede science-fiction film, maar het zal toch iets serieus worden: ruimtemijnbouw op planetoïden in de ruimte. Er zijn zelfs verwachtingen dat de eerste triljonair een ruimtemijnbouw ondernemer zal zijn.

De meesten van ons denken bij een planetoïde aan een flinke ruimtekei. Niet heel bijzonder en zo op het eerste gezicht niet heel waardevol. Maar de ondernemer van de toekomst denkt daar dus heel anders over. Om te begrijpen wat planetoïden zo waardevol maakt, moeten we terug naar het begin…

Het begin
Ons zonnestelsel is 4,6 miljard jaar geleden ontstaan uit een gaswolk die samentrok onder invloed van gravitatie. In het midden van deze wolk ontstond onze zon. Uit een deel van het resterende materiaal ontstonden planeten met hun manen. Niet al het materiaal ging op in de zon, planeten en manen. Het overgebleven materiaal vormde losse rotsblokken die in een baan rond de zon of planeten terechtkwamen. Dit zijn de planetoïden van nu. Gravitatie zorgt ervoor dat er harder aan zware elementen getrokken wordt. Hierdoor zijn er in het midden van ons zonnestelsel meer rotsachtige planeten, maar hierdoor zijn ook de zwaarste elementen in de kern van planeten terechtgekomen. Hier kwam verandering in toen zo’n 4 miljard jaar geleden het ‘Late Heavy Bombardment’ plaatsvond. In deze periode werden planeten getroffen door opvallend veel inslagen van planetoïden. Hierdoor werden de buitenste lagen verrijkt met zwaardere elementen, zoals nikkel, goud, zilver, kobalt, mangaan, ijzer enzovoorts. Deze elementen werden belangrijk voor de mens en door hun zeldzaamheid veel geld waard. Dit verklaart waarom de bronnen van deze elementen op ons aardoppervlak, de planetoïden, dus zoveel geld waard zijn.


Hier zie je een planetoïde. Ida, om precies te zijn. En wie goed kijkt, ziet op de achtergrond ook het maantje dat deze planetoïde rijk is. Afbeelding: NASA / JPL.

Welke planetoïde
Maar niet elke planetoïde heeft dezelfde samenstelling; er worden verschillende typen planetoïden onderscheiden.
– Zo behoren 75% van de planetoïden tot type C. Deze zijn waterstofrijk en dus onder meer handig voor eventuele tussenstops voor ruimtevaartuigen om brandstof bij te tanken. Dit zal het gewicht van een ruimtevaartuig en daarmee de kosten van ruimtevaart flink naar beneden halen, omdat er geen brandstof voor een complete missie hoeft te worden meegenomen.
– 17% van de planetoïden behoren tot het type S. Op deze planetoïden bevinden zich vooral veel metalen. Zo is er goud, platina, nikkel en kobalt te vinden. Sommige planetoïden bevatten wel meer dan 50 kilogram goud of platinum en 650.000 kg andere metalen.
– De rest van de planetoïden behoort tot het M-type. Deze zijn vergelijkbaar met het S-type, maar bevatten tot wel tien maal meer metalen.
Veel planetoïden bevinden zich in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. Daarbuiten zijn er ook enkele dichter bij de aarde – ook wel bekend als Near-Earth Objects (NEO) – deze zijn het meest aantrekkelijk voor de eerste ruimtemijnbouw-missies.

Economie
Ruimtemijnbouw is geen goedkope business, dus je kunt je terecht afvragen of het wel het geld waard is. Als we doorgaan met het goedkoper maken van de ruimtevaart, zoals door middel van het gebruik van herbruikbare lanceerraketten, zal ruimtemijnbouw zeker veel geld op kunnen leveren. Bedenk wel dat er economische risico’s zijn. Zo kan ruimtemijnbouw een enorme invloed krijgen op onze huidige economie. Grondstoffen die we in grote hoeveelheden van planetoïden kunnen halen, kunnen ervoor zorgen dat het aanbod groter is dan de vraag, waardoor de waarde van deze materialen enorm kan afnemen.


Deze artistieke impressie laat de planetoïde Psyche zien. Deze bevat zoveel goud en platina dat dit hemellichaam een waarde heeft van 9 triljoen(!) euro. Afbeelding: Maxar / ASU / P. Rubin / NASA / JPL-Caltech.

Huidige en verleden missies
Tijdens enkele voorgaande missies is al aangetoond dat het mogelijk is om te landen op planetoïden. Zo was de Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR)-Shoemaker-missie de eerste die landde op een planetoïde in 1996. En in 2014 zette ESA lander Philae op de planetoïde 67P/Churyumov-Gerasimenko. Ook is al aangetoond dat we materialen van planetoïden kunnen meenemen naar de aarde. Dit zagen we met JAXA’s missie Hayabusa 2 die recent landde op het oppervlak van planetoïde Ryugu en deze en passant bemonsterde. De ruimtesonde wordt volgend jaar – met enkele monsters van het oppervlak van de planetoïde – terug op aarde verwacht. Deze missie werd bovendien al voorafgegaan door Hayabusa, die in 2010 met monsters van planetoïde Itokawa terugkwam. Een soortgelijke missie van NASA, genaamd OSIRIS-Rex, zal in 2023 terugkomen met materiaal van planetoïde Bennu.
Dit zijn allemaal geen directe ruimtemijnbouwmissies, maar tonen wel aan dat we in staat zijn om te landen op een planetoïde en materiaal van zo’n ruimtesteen af te nemen.


Deze artistieke impressie laat zien hoe Hayabusa 2 het oppervlak van Ryugu bemonstert. Afbeelding: JAXA (via NASA).

Toekomst
Voor de toekomst zijn er nog veel stappen te zetten om ruimtemijnbouw in de praktijk te brengen. Toch zijn er al bedrijven, zoals Planetary Resources (sinds 2009) en Deep Space Industries (sinds 2013) en nog enkele anderen, die al volop bezig zijn met testen en plannen maken voor ruimtemijnbouwmissies. Hoewel het altijd gevaarlijk is om al data te noemen in de ruimtevaart, wordt er nu verwacht dat rond 2030 de eerste ruimtemijnbouwmissies zullen plaatsvinden. Daarvoor gaat Planetary Resources in 2020 al een verkenningstocht maken om te onderzoeken welke Near Earth Objects het meest geschikt zijn om water vandaan te halen als brandstof.
Uiteindelijk mogen we verwachten dat complete ruimtemijnbouwbedrijven zich in de ruimte bevinden. Het is namelijk goedkoper om de ruimtemijnbouw apparatuur op de locatie zelf in elkaar te zetten, in plaats van complete systemen vanaf aarde te lanceren. De grondstoffen die op de planetoïden ontgonnen worden, kunnen lokaal ook gebruikt worden om de apparatuur van brandstof (waterstof) en onderdelen (metalen) te voorzien. Het ontginnen zelf kan variëren van het verwijderen van materiaal van het oppervlak van een planetoïde tot diep boren in een planetoïde. Het boren zorgt wel voor veel stof, dat, door de kleine gravitatiekracht van de planetoïde, blijft ‘rondzweven’ wat niet echt praktisch werken is. Er kan verder gedacht worden aan het verslepen van een complete planetoïde richting de aarde. Om die daarna vanuit een dichte baan rond de aarde te ontginnen.

Ruimterecht
Eén van de beste locaties voor ruimtemijnbouwbedrijven is momenteel in Luxemburg. Een speciale wet in Luxemburg schrijft namelijk voor dat het toegestaan is om je materiaal uit de ruimte toe te eigenen. Dit maakt het extra aantrekkelijk voor start-ups die zich richten op ruimtemijnbouw om zich hier te vestigen. Ook in de VS is er in 2015 een nieuwe wet aangenomen die bedrijven in de VS het recht geeft om natuurlijke grondstoffen van andere hemellichamen en planetoïden te bezitten en verkopen. Deze wetten lijken in te gaan tegen de principes die eerder zijn vastgelegd in internationale ruimteverdragen, zoals de Outer Space Treaty (OST) uit 1967. Er wordt met de OST vooral duidelijk gemaakt dat ruimtevaartexploratie ten gunste van alle landen moet zijn. Dit was in die tijd om te voorkomen dat er nucleaire wapens de ruimte in gestuurd werden en de vrede in de ruimte te bewaren. Verder is volgens de OST de ruimte een ‘provincie van de mensheid’ en is het niet de bedoeling hemellichamen te beschadigen en vervuilen. Er werd in de tijd van het opstellen van de OST niet gedacht aan privatisering van de ruimtevaart en het beginnen van ruimtemijnbouw. De OST lijkt ruimtemijnbouw dus niet echt toe te staan, maar via nieuwe wetgeving kan met een omweg de ruimtemijnbouw ons aan een nieuwe goudkoorts helpen. Net zoals we die in het verleden in het Wilde Westen zagen en waarbij conflicten op de loer liggen en enkelingen met het grote geld zullen weglopen. Daarmee zal de economie op zijn kop kunnen worden gezet.
Aan de andere kant moeten we niet vergeten dat ruimtemijnbouw, als de grondstoffen nuttig ingezet worden, de wereld wel beter kan maken. Het kan ons helpen aan materialen die hier schaars zijn of in de toekomst gaan worden. Een ander voordeel is dat als we mijnbouw verplaatsen naar de ruimte, we hier op aarde minder risico lopen op milieu- en klimaatschade.

Zal ruimtemijnbouw er komen?
Het is uiteindelijk geen vraag of ruimtemijnbouw er komt, maar eerder een vraag wanneer en op welke manier dit onze wereld en de werelden daarbuiten gaat veranderen.

https://www.scientias.nl/ruimtemijnbouw ... realiteit/