Yörüngedeki sensör sürüleri bir asteroitin yüzeyini haritalayabilir

Her ay binlerce yeni asteroitin keşfini duyuran yeni bir hikaye çıkıyor gibi görünüyor. Bu küçük cisimleri yerden ve hatta uzay tabanlı teleskoplardan izlemek, genel yörüngelerini takip etmeye yardımcı oluyor. Ancak bu tür “uzaktan algılama” tekniklerini kullanarak neyden yapıldıklarını anlamak çok daha zordur.

Bunu yapmak için, birçok proje asteroitin kendisiyle daha yakından ve kişisel bir şekilde ilgileniyor; bunlardan biri de 2018’de NASA’nın Gelişmiş Kavramlar Enstitüsü tarafından desteklenen Stanford Üniversitesi’nden Dr. Sigrid Elschot ve meslektaşlarının projesi. Bu proje, benzersiz bir fenomen olan meteor çarpmalarını kullanarak bir asteroitin yüzey bileşimini tespit etmek için gelişmiş bir plazma sensörü takımı kullanıyor.

Asteroitlerin Araştırılması için Metreoid Çarpma Algılama (MIDEA) olarak bilinen proje, son zamanlarda daha belirgin hale gelen bir mimariye sahip: bir ana gemi etrafında koordine edilmiş bir küçük uydu sürüsü. Bu durumda, küçük uydular belirli bir amaca sahip plazma sensörleridir: bir meteorit ona çarptıktan sonra asteroitten gelen döküntü tüyünün özelliklerini tespit etmek.

Bu etkiler düşündüğünüzden daha sık gerçekleşir. Yazarların tahminlerine göre, bir asteroitin yüzey kompozisyonunu yaklaşık 50 günde 1 m çözünürlüğe kadar haritalayabilirler. Ve bu, yörünge kısıtlamaları ve diğer hususlar nedeniyle tespitlerdeki bazı azalmaları hesaba kattıktan sonra.

Peki bu mimari nasıl çalışacak? Öncelikle, başlangıçta bir CubeSat olarak öngörülen ve yaklaşık 50 kg ağırlığında bir ana uzay aracı olacak. Bir asteroide doğru yol almak için iyon sürücüsü gibi standart bir CubeSat itme sistemi kullanacak. Oraya vardığında, yüzeyin birkaç yüz metre üzerinde süzülecek ve bir dizi küçük sensör uydusu konuşlandıracak.

Hesaplamalara göre; kağıtbu sensör uyduları yaklaşık 250 g ağırlığında olacak ve bu da esnek olanlar yerine, uçuş geçmişi kanıtlanmamış olan sert PCB kartları gibi geleneksel malzemeler kullanmalarına olanak tanıyacak. Her birinde, yörünge yolunda nerede olursa olsun asteroitle yüzleşmek olan bir sensör olacak.

Bu uzay mühendisliği başarısı zorlu bir iş, çünkü sensörlerin ve iletişim dizilerinin çalışması için gereken 1-5 W’ı sağlamak amacıyla güneş panellerinin güneşe doğrultulması gerekecek.

Her sensör uydusu ayrıca “kontrollü yansıtma” adı verilen bir tutum kontrol tekniğine sahip olacak. Uydu, yansıtıcı bir yüzeyi güneşe doğru veya güneşten uzağa doğru harekete geçirerek sensörün işaret yönünü ayarlayacak ve bu yansıtıcı basıncı kullanarak kendisini doğru yöne doğrultacak.

Bu sensörlerden bir seri, bir meteoroid çarpmasından kaynaklanan herhangi bir tüyü mümkün olduğunca çok sayıda farklı açıdan yakalamak için gereklidir ve bu da sensörlerin mümkün olduğunca çok veri toplamasını sağlar. Sensörler daha sonra verileri, veri akışlarını bir araya getirip Dünya’ya eksiksiz bir paket gönderebilen merkezi merkez uzay aracına iletir. Dünya’da, veriler, tüyün yapısını ve dolayısıyla geldiği yüzeyin hangi bölümünü belirlemek için bir uçuş süresi kütle spektrometresi kullanılarak analiz edilebilir.

Teoride bu nispeten basit görünse de pratikte, tek bir asteroitin etrafındaki yörüngedeki tüm farklı uyduların nasıl kontrol edileceği de dahil olmak üzere, üzerinde çalışılması gereken birçok bilinmeyen var. Bu, diğer alt sistemlerin uygulanmasına da yardımcı olabilecek genel bir mimari tasarımını da içerecektir.

Ancak şimdilik bu geliştirme beklemede, çünkü MIDEA henüz NIAC’tan bir Faz II hibesi veya başka bir kaynaktan fon almadı. Belki bir gün, çevremizdeki binlerce asteroit küçük yörünge araçlarının veya kendi araçlarının hedefi olacak.