Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het verkennen van de asteroïde Apophis met kleine satellieten

De asteroïde Apophis met een diameter van 360 meter zal op 13 april 2029 heel dicht bij de aarde komen. Credit:Jonathan Maennel / with Eyes on the Solar System, NASA/JPL

De auteur van een rampenroman had het niet beter kunnen bedenken:op een vrijdag, de dertiende van alle dagen, zal de potentieel gevaarlijke asteroïde (99942) Apophis extreem dicht bij de mensheid komen.



Op 13 april 2029 zal er tussen het kosmische gesteente en de aarde nog maar zo’n 30.000 kilometer zitten. Apophis is dan met het blote oog te zien als lichtpuntje aan de avondhemel, zelfs vanuit Würzburg.

Wat de asteroïde zo gevaarlijk maakt, is dat de gemiddelde diameter maar liefst 340 meter bedraagt. Als het de aarde zou treffen, zou de vernietiging veroorzaakt door een inslag op land enorm zijn.

"De inslagkrater alleen al zou waarschijnlijk een diameter van enkele kilometers hebben, en de kracht van de inslag zou een gebied zo groot als Centraal-Europa kunnen verwoesten", schat Jonathan Männel, onderzoeksmedewerker bij het hoogleraarschap voor ruimtetechnologie aan de Julius-Maximilians-Universität Würzburg. (JMU) in Beieren, Duitsland.

Maar geen paniek:in ieder geval de komende honderd jaar zal Apophis de aarde sparen, zoals NASA heeft berekend. Sinds de asteroïde in 2004 werd ontdekt en als gevaarlijk werd geclassificeerd, houden de VS en andere ruimtevaartorganisaties zijn baan nauwlettend in de gaten en weten nu dat hij langs de aarde zal vliegen.

Apophis biedt een zeldzame mogelijkheid voor onderzoek

Asteroïden zijn onregelmatig gevormde objecten die in banen rond de zon bewegen. Tot op heden zijn er ongeveer 1,3 miljoen asteroïden bekend in ons zonnestelsel, en ongeveer 2500 worden als potentieel gevaarlijk voor de aarde beschouwd.

Potentieel gevaarlijke asteroïden (PHA) zijn asteroïden in de buurt van de aarde waarvan de banen minder dan 20 maanafstanden verwijderd zijn van de baan van de aarde en waarvan de diameter meer dan 140 meter (460 voet) bedraagt. De wetenschap weet niet veel over asteroïden:tot nu toe zijn er slechts ongeveer twintig satellietmissies geweest die zich op deze hemellichamen hebben gericht.

Wat is de structuur van asteroïden? Wat beïnvloedt hun traject? Wat gebeurt er met hen als ze dicht bij andere objecten vliegen en hun zwaartekracht voelen? Er zijn veel vragen die beantwoord moeten worden.

Omdat een asteroïde van deze omvang maar eens in de duizend jaar zo dicht bij de aarde komt, is er een zeldzame kans om de asteroïde met relatief weinig inspanning te bestuderen. Door dit te doen zou de mensheid ook kennis kunnen vergaren die kan worden gebruikt om verdedigingsmaatregelen tegen gevaarlijke asteroïden te ontwikkelen.

Drie concepten worden onder de loep genomen

Welke bijdrage zou Duitsland kunnen leveren aan het onderzoek naar Apophis? Een JMU-team onder leiding van lucht- en ruimtevaartingenieur professor Hakan Kayal onderzoekt deze vraag in het NEAlight-project.

Zo zou een kleine satelliet uit Würzburg eruit kunnen zien als hij naar de asteroïde Apophis wordt gestuurd. Credit:SATEX-team / Universiteit van Würzburg

Projectleider Jonathan Männel en onderzoeksassistenten Tobias Neumann en Clemens Riegler onderzoeken drie concepten voor Duitse kleine satellietmissies. Alle drie zijn ze gebaseerd op de resultaten van het SATEX-project uit 2023, waarin het team uit Würzburg het potentieel van kleine satellieten voor interplanetaire missies analyseerde.

Concept nummer één:Voor een nationale missie bouwt het team van Kayal een kleine satelliet die de asteroïde Apophis twee maanden zal vergezellen op weg naar het dichtstbijzijnde punt bij de aarde en daarna een paar weken bij hem zal blijven.

Gedurende deze tijd zullen de veranderingen in Apophis fotografisch worden gedocumenteerd en geanalyseerd met behulp van verschillende metingen. Deze strategie brengt een aantal technische uitdagingen met zich mee, omdat de kleine satelliet een lange afstand moet overbruggen en grotendeels autonoom moet functioneren.

Concept nummer twee:Duitsland neemt deel aan de geplande Europese RAMSES-missie. Dit beoogt een grotere satelliet, uitgerust met kleine satellieten, telescopen en andere meetinstrumenten, die naar Apophis zal vliegen en hem zal begeleiden tijdens zijn vlucht langs de aarde gedurende een langere periode. Eén van de kleine satellieten zou uit Würzburg kunnen komen en de asteroïde in combinatie met de andere satellieten kunnen bestuderen.

Voor het JMU-team zouden de technische inspanningen minder zijn en de opgedane wetenschappelijke kennis groter. Of de RAMSES-missie uiteindelijk wordt gerealiseerd, hangt ook af van de bereidheid van de Europese ESA-partners om het project mede te financieren.

Concept nummer drie:een kleine satelliet gebouwd bij JMU vliegt kort langs de asteroïde wanneer deze het dichtst bij de aarde is en maakt foto's. Dit zou aantonen dat een dergelijke missie ook mogelijk is met goedkope kleine satellieten.

De inspanning die ermee gemoeid zou zijn, zou relatief klein zijn, maar de observatietijd zou kort zijn en de opgedane kennis waarschijnlijk vrij klein. Deze missie zou een paar dagen vóór de komst van Apophis kunnen beginnen; bij de eerste twee concepten zou de satelliet een jaar eerder gelanceerd moeten zijn.

Uitwerking van de scenario's tegen april 2025

In het NEAlight-project gaat het team van Kayal de eisen voor deze drie missiescenario's gedetailleerd uitwerken, de basismissiearchitecturen definiëren en de realisatiemogelijkheden evalueren. Het zal de drie concepten ook gebruiken om de realisatiemogelijkheden te overwegen voor toekomstige interplanetaire kleine satellieten die bijvoorbeeld naar de maan of andere near-earth asteroïden (NEA) vliegen.

Het project is begin mei 2024 van start gegaan en zal een jaar duren. Het wordt uitgevoerd bij het Interdisciplinair Onderzoekscentrum voor Buitenaardse Studies (IFEX) van het JMU-lectoraat voor ruimtetechnologie.

Aangeboden door Universiteit van Würzburg




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wanneer en waar bossen beschermen
  2. Het richten op een enkel eiwit kan een breed scala aan virussen behandelen
  3. Wat is de langste tijd dat iemand zonder slaap is geweest?
  4. Kunnen we een echt Jurassic Park creëren?
  5. Het aardappelveredelingsprogramma richt zich op frites, chippen, versmarkten
  6. Mutatie in belangrijke moleculen kan gonorroe-infectie stoppen
  7. De oorsprong van het leven in een RNA-pocket
  8. Er worden meer koeien getest en gevolgd op vogelgriep. Dit is wat dat betekent
  9. Hoe koeien tevreden te houden?

Wetenschap