Czy misja do 2016 HO3 jest możliwa?

10

Na ile technicznie jest wykonalna misja załogowa lub bezzałogowa do planetoidy 2016 HO3?  

Pod koniec kwietnia tego roku odkryto planetoidę 2016 HO3. Jest to mały obiekt, prawdopodobnie o średnicy około kilkudziesięciu metrów. To czym się wyróżnia 2016 HO3 jest orbita – ten obiekt zawsze przebywa blisko Ziemi. Jest to tak zwany “pseudo-księżyc” – nie krąży on dookoła Ziemi, ale okołosłoneczna orbita 2016 HO3 jest kształtowana przez naszą planetę. Ta orbita 2016 HO3 nie jest “wieczna” – obiekty tego typu w perspektywie od kilkunastu do kilkuset lat zmieniają swoją orbitę i oddalają się od Ziemi.

2016 HO3 nie jest pierwszym takim “pseudo-księżycem” Ziemi. Aktualnie znamy już kilka obiektów, których aktualne orbity są czasowo “dyrygowane” przez obecność Ziemi. Przykładowo, obiekt o oznaczeniu 2003 YN107 pomiędzy 1996 a 2006 rokiem był takim “pseudo-księżycem”. Jest nawet możliwe, że i w tej chwili niedaleko naszej planety krążą inne takie “pseudo-księżyce”, wciąż czekające na detekcję.

Orbita 2016 HO3, głównie z uwagi na wpływ Ziemi i Słońca, dość dynamicznie się zmienia. Do pierwszej połowy przyszłej dekady 2016 HO3 będzie przebywać w odległości od ok 0,15 do 0,23 jednostki astronomicznej od naszej planety. Około 2030 roku ta planetoida będzie znajdować się w odległości pomiędzy 0,1 a 0,3 jednostki astronomicznej od Ziemi. Orbita 2016 H03 jest dość stabilna – ten obiekt powinien pozostać “pseudo-księżycem” naszej planety jeszcze przez kilkaset lat.

Orbita 2016 HO3 względem orbity Ziemi / Credits – JPL Small-Body Database , Shahrin Ahmad

Odkrycie 2016 HO3 zbiega się z czasem prac nad załogowymi systemami załogowymi do lotów poza bezpośrednie otoczenie Ziemi (ang. Beyond Earth Orbit, BEO). Wydaje się to być ciekawy cel do jednej z pierwszych misji załogowych, zanim dojdzie do misji marsjańskich. Nasuwa się więc pytanie: na ile jest już technicznie wykonalna misja załogowa lub bezzałogowa do tej planetoidy?

Podstawowe dwa parametry, które określają wykonalność misji – zarówno załogowej jak i bezzałogowej – to wymagana zmiana prędkości (delta v) oraz czas całkowity wyprawy. Pierwszy parametr z reguły próbuje się zminimalizować, gdyż ma on bezpośredni związek z ilością paliwa, jakie jest potrzebne do rozpędzenia sondy lub pojazdu kosmicznego, co ostatecznie przekłada się na dobór rakiety, górnego stopnia i masę całkowitą. Dostępne wyliczenia ze strony JPL wskazują minimalną wartość delta v na poziomie ok.6,2 km/s (plus start z powierzchni Ziemi na niską orbitę okołoziemską). W locie z niskiej orbity okołoziemskiej. Jest to więcej niż w przypadku lotu na powierzchnię Księżyca, ale mniej niż w przypadku misji ku Czerwonej Planecie. Całkowity czas misji – lot ku planetoidzie, czas spędzony w pobliżu oraz powrót – to około 355 dni.

Dla misji bezzałogowej, np. do pobrania próbki z powierzchni 2016 HO3, taki czas lotu jest w zasięgu technicznych możliwości. Już dziś różne agencje kosmiczne realizują podobne misje, np Dawn, Hayabusa-2 czy OSIRIS-REx. W tych lotach są wykorzystywane rakiety nośne takie jak Altas V z górnym stopniem Centaur.

Z kolei dla lotu załogowego – wydaje się, że w przyszłej dekadzie będzie już możliwe przeprowadzenie misji załogowej o takiej długości – szczególnie, jeśli się wykorzysta potężną rakietę SLS lub Falcon Heavy i dodatkowy moduł dla załogi. Wciąż jednak tak długa misja byłaby wyzwaniem z uwagi na “element ludzki” – byłby to bardzo długi lot poza polem magnetycznym Ziemi. Prawdopodobnie jednak w przyszłej dekadzie nastąpi przynajmniej jedna taka długotrwała misja. 2016 HO3 może być atrakcyjnym celem do lotu załogowego.

Warto tu dodać, że “okienka startowe” do misji ku 2016 HO3 są częste. Jest to cecha wyróżniająca 2016 HO3 względem innych obiektów tego typu. Do 2030 roku praktycznie każdego roku okienko startowe trwa przynajmniej kilka tygodni (w zależności od budżetu delta v nawet i dłużej). Oznacza to pewną elastyczność przy planowaniu misji – opóźnienie w przygotowaniu do startu nie oznacza odłożenia startu o kilka lub kilkanaście miesięcy (czego przykładem są opóźnienia w misjach marsjańskich – o ponad dwa lata).

Co ciekawe, 2016 HO3 nie jest obiektem, do którego najłatwiej dotrzeć.Dziś znamy już kilkanaście innych małych planetoid, które wymagają niższego delta v. Aktualnie najłatwiej dotrzeć do planetoidy 2000 SG344, wymagająca minimalnie delta v o wartości około 3,6 km/s.

Podsumowując, bezzałogowa misja ku 2016 HO3 jest już dziś wykonalna, nawet w formie z powrotem próbki na Ziemię. W przypadku misji załogowej sprawa jest bardziej skomplikowana – długi czas wyprawy oznacza konieczność użycia niezawodnych systemów podtrzymania życia i dobrej wiedzy na temat długotrwałego lotu człowieka w warunkach BEO.

(NASA, JPL)

Przekaż dalej

10 komentarzy

  1. “Aktualnie najłatwiej dotrzeć do planetoidy 2000 SG344, wymagająca minimalnie delta v o wartości około 3,6 km/s”. Mamy więc aktualnie najlepszy cel do przetestowania technologii sprowadzania asteroidy w pobliże Ziemi a także przetestowania technologii pozyskiwania surowców z materiału asteroidy. Spodziewałbym się teraz wysłania próbników celem oszacowania kosztów pozyskania np. FeNi po przerobieniu asteroidy na konkretne surowce przydatne do budowy stacji orbitalnej ( oczywiście z grawitacją ).

  2. Lepszym i tańszym wypadem Załogowym ( jak by przy okazji ) było by po drodze 1-go lotu SLS i Oriona dookoła Księżyca zsynchronizować ten lot z obiegiem tego 20-m. księżyca obiegającego nasz Księżyc.Jego orbita jest gdzieś w połowie odległości Księżyca od Ziemi ( około 190-tyś.km. Ten lot Załogowy dookoła Księżyca z nową rakietą SLS i Orionem i tak NASA musi przeprowadzić ,to co stoi na przeszkodzie przy tej okazji odwiedzić ten Księżyc -Księżyca naszego. Miała by NASA wyprawę po Asteroidę z głowy i to za darmo i nie potrzeba jakiejś ściągać automatycznie do Orbity Księżyca za mld.$. o tej samej wielości 20-m.

    • Z tego co mi wiadomo, jedynymi satelitami naszego Księżyca są Lunar Reconnaissance Orbiter, dwie sondy ARTEMIS i Chang’e-5 T1. Na żadnym z tych obiektów nie da się sensownie wylądować…

      • RATMAN–To jest Asteroida wielkości do 20-m. i lata dookoła naszego Księżyca tak jak pisze wyżej.

        • Skąd ta informacja? Nic podobnego nie słyszałem, a śledzę wieści z Układu Słonecznego. Generalnie jest to możliwe, ale na pewno nie na takiej orbicie jak napisałeś, poza strefą Hilla Księżyca. Obiekt okrążałby Ziemię, może ewentualnie po orbicie quasi-satelitarnej względem Księżyca, choć nie wiem czy mogłaby być dostatecznie stabilna.

          • Ratman—wbij na google: SPACEX.COM.PL, potem 1-sza z góry i na stronie masz FAQ i inne . nastepne wieści masz na :kosmonauta .pl,dalej : rakiety,aligatory i komary .PULSKOSMOSU.pl. Przyjemnego czytania najnowszych Faktów.

          • Pewnie chodzi mu o obiekt XG02E65. W kwietniu informacja o odkryciu satelity księżyca pojawiła się na różnych portalach, ale nie mogłem znaleźć oryginalnego doniesienia. Po tamtym doniesieniu o planetoidzie słuch przepadł.

  3. pomysły z górnictwem kosmicznym to klasyczne porywanie się z motyką na asteroidę…
    póki co kolejne łaziki nie potrafią wywiercić porządnej dziury na badania, a gdzie tam prawdziwa eksploatacja…
    to zajmie całe dekady… zgodnie z górniczym powiedzeniem “całe życie – wydobycie” 🙂
    sensu nie widzę w tym również dlatego, że nie jesteśmy mega-cywilizacją, która do super rozwoju potrzebuje surowców z zewnątrz… przecież na połowie planety ludzie nie mają nawet kibli…
    tak czy siak ściągnięcie jakichkolwiek surowców na Ziemię i tak zablokują eko-szantażyści 🙂

  4. Lot załogowy na kamień który ma najwyżej 100 m długości, odległy o kilkadziesiąt milionów km, byłby raczej bezsensowny. Za to misja bezzałogowa to pożyteczny i ciekawy dla nauki pomysł. Jako że planetoida nie oddala się zanadto od Ziemi, lądownik z panelami słonecznymi mógłby działać przez długi czas, stale nadając nie tylko informacje o samym obiekcie i zmianach na jego powierzchni zachodzących w czasie obiegu Słońca, ale także o pogodzie kosmicznej. W pobliżu peryhelium orbity mielibyśmy ostrzeżenie o wyrzutach koronalnych z solidnym wyprzedzeniem.

  5. Podsumowując. Ciekawy obiekt astronomiczny ale nie dla misji załogowej. Lepszym pytaniem byloby czy warty jest zaciągnięcia na orbitę okołoziemską by stal sie prawdziwym księżycem…