De planning voor de eerste missie van de mensheid naar een binair asteroïdesysteem is de volgende technische fase ingegaan. De door ESA voorgestelde Hera-missie zou ook Europa's bijdrage zijn aan een ambitieus planetair verdedigingsexperiment.

Genoemd naar de Griekse godin van het huwelijk, Hera zou naar het Didymos-paar Near-Earth-asteroïden vliegen:het 780 m-diameter bergachtige hoofdlichaam wordt in een baan rond een 160 m-maan informeel genaamd 'Didymoon', ongeveer even groot als de Grote Piramide van Gizeh.

"Zo'n binair asteroïdesysteem is het perfecte testbed voor een planetair verdedigingsexperiment, maar het is ook een geheel nieuwe omgeving voor asteroïde-onderzoeken. Hoewel binaries 15% uitmaken van alle bekende asteroïden, ze zijn nog nooit eerder onderzocht, en we verwachten veel verrassingen, ", legt Hera-manager Ian Carnelli uit.

"De omgeving met extreem lage zwaartekracht stelt ook nieuwe uitdagingen voor de geleidings- en navigatiesystemen. Gelukkig kunnen we rekenen op de unieke ervaring van ESA's Rosetta-operatieteam, wat een ongelooflijke aanwinst is voor de Hera-missie."

De kleinere Didymoon is de belangrijkste focus van Hera:het ruimtevaartuig zou visuele, laser- en radiowetenschappelijke mapping van de maan, wat de kleinste asteroïde zal zijn die tot nu toe is bezocht, gedetailleerde kaarten te maken van de oppervlakte- en binnenstructuur.

Tegen de tijd dat Hera Didymos bereikt, in 2026, Didymoon zal historische betekenis hebben gekregen:het eerste object in het zonnestelsel waarvan de baan door menselijke inspanning op een meetbare manier is verschoven.

Een NASA-missie genaamd de Double Asteroid Redirection Test, of DART, zal er in oktober 2022 mee in botsing komen. De impact zal leiden tot een verandering in de duur van de baan van Didymoon rond het hoofdlichaam. Grondobservatoria over de hele wereld zullen de botsing bekijken, maar vanaf een minimale afstand van 11 miljoen km.

"Essentiële informatie zal ontbreken na de DART-impact - en dat is waar Hera van pas komt, " voegt Ian toe. "Hera's close-up onderzoek zal ons de massa van Didymoon geven, de vorm van de krater, evenals fysieke en dynamische eigenschappen van Didymoon.

"Deze belangrijke gegevens die door Hera zijn verzameld, zullen een groots maar eenmalig experiment veranderen in een goed begrepen planetaire verdedigingstechniek:een techniek die in principe kan worden herhaald als we ooit een inkomende asteroïde moeten stoppen."

De traditionele methode om de massa van een planetair lichaam te schatten, is door de zwaartekracht op een ruimtevaartuig te meten. Dat is niet werkbaar binnen het Didymos-systeem:het zwaartekrachtveld van Didymoon zou worden overspoeld door dat van zijn grotere partner.

In plaats daarvan, Hera-beelden zullen worden gebruikt om belangrijke oriëntatiepunten op het oppervlak op het grotere lichaam te volgen, 'Didymain', zoals keien of kraters. Door het meten van de 'wobble' veroorzaakt Didymoon zijn ouder, ten opzichte van het gemeenschappelijke zwaartepunt van het totale tweelichamensysteem, zijn massa kon worden bepaald met een nauwkeurigheid van meer dan 90%.

Hera zal ook de door DART achtergelaten krater meten met een resolutie van 10 cm, bereikt door een reeks gewaagde flybys, inzicht geven in de oppervlaktekenmerken en interne samenstelling van de asteroïde.

"Hera profiteert van meer dan vijf jaar werk in ESA's voormalige Asteroid Impact Mission, " merkt Ian op. "Het belangrijkste instrument is een replica van een asteroïde-imager die al in de ruimte vliegt - de Framing Camera die wordt gebruikt door NASA's Dawn-missie terwijl deze Ceres inspecteert, die wordt aangeboden door het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum, DLR.

"Het zou ook een 'laserradar'-lidar dragen voor oppervlaktemeting, evenals een hyperspectrale imager om oppervlakte-eigenschappen te karakteriseren. In aanvulling, Hera zal Europa's eerste deep space CubeSats inzetten om aanvullende wetenschap te verzamelen en om geavanceerde intersatellietverbindingen van meerdere ruimtevaartuigen te testen."

NASA's DART-missie is inmiddels geslaagd voor de voorlopige ontwerpbeoordeling en staat op het punt de gedetailleerde ontwerpfase 'Fase C' in te gaan.