深空推進器點燃Hera探測器的Didymos小行星之旅
ESA 的Hera 任務已成功執行關鍵作業以與Didymos 雙小行星系統對齊,利用火星的重力輔助縮短旅行時間。在旅途中,Hera 將研究NASA DART 任務對小行星Dimorphos 的影響,旨在揭開圍繞雙小行星系統及其形成的謎團。
Hera 是ESA 的小行星探索任務,旨在研究Didymos 雙小行星系統。 Hera 計劃於2026 年抵達,將分析NASA DART 任務的後果,該任務測試了小行星在較小的衛星Dimorphos 上的偏轉。 (Hera、其立方體衛星和它們的岩石目標目的地。)圖片來源:ESA/科學辦公室
歐洲太空總署的Hera 任務於10 月7 日發射,在前往Didymos 雙小行星系統的旅程中成功執行了其首次關鍵機動。
10 月23 日,Hera 啟動了三個軌道控制推進器,持續100 分鐘,啟動了其首次深空機動,速度變化了約146 公尺/秒。 11 月6 日,第二次較小的燃燒持續了13 分鐘,提供了約20 公尺/秒的額外加速。
Hera 啟動其推進器。圖片來源:ESA-科學辦公室
這兩次精心協調的燃燒使Hera 走上了精確的火星重力輔助軌道,計劃於2025 年3 月進行。
「深空機動通常分為幾個部分,」Hera 太空船營運經理Sylvain Lodiot 說。 「第一次較大的點火完成了大部分工作。然後,在精確測量太空船的軌跡後,我們使用第二次較小的燃燒來糾正任何不準確性並提供其餘所需的助推力。 」
這次成功的機動建立在Hera 發射後幾週內由位於德國的ESA 歐洲太空運作中心(ESOC) 的控制團隊進行的三次早期試燃的基礎上。
ESA 的馬拉圭深空地面站。圖片來源:ESA / Filippo Concaro
該團隊使用該機構在西班牙、阿根廷和澳洲的深空無線電天線在機動過程中追蹤Hera,並在每次燃燒前後精確測量其速度。
「我們現在正在分析第二次燃燒後Hera 的新軌跡,」ESOC 飛行動力學團隊的Francesco Castellini 說,該團隊是確保ESA 太陽系任務正常進行的數學專家。
“看起來一切進展順利。我們將在11 月21 日執行一個小得多的校正機動,速度為幾十厘米/秒,以微調即將到來的火星飛越的軌跡。”
Hera 的推進模組包括推進劑罐(位於中央鈦製圓柱體體內,是太空船的「骨幹」)以及管道和推進器,它們將負責將任務拖過深空兩年多,然後繞過Dimorphos 和Didymos。此模組與Hera 的核心模組在OHB Bremen 配對,以完成太空船結構。圖片來源:OHB
Hera 正在進行為期兩年的Didymos 雙小行星系統之旅,在那裡它將分析人類首次小行星偏轉實驗的結果。
最近的深空機動經過精心計算,以使Hera 在2025 年3 月獲得重力輔助,從而縮短前往Didymos 的旅行時間。
「我們非常幸運,火星在正確的時間出現在正確的地點,可以幫助Hera,」負責規劃Hera 之旅的ESOC 任務分析團隊的Pablo Muñoz 說。 「這使我們能夠設計一條利用火星引力加速Hera 向Didymos 方向飛行的軌跡,為任務節省大量燃料,並讓Hera 比原本可能的時間提前數月到達小行星。”
Hera 將於2025 年3 月繞行火星,以便在前往Didymos 雙小行星系統的途中積聚額外的動力。該太空船將在火星衛星火衛二和火衛一的軌道內飛行,對前者及其表面進行科學觀測,與阿聯酋的希望號軌道器協同工作,為將於2026 年發射的JAXA-DLR MMX 火星衛星探測任務收集準備資料。圖片來源:ESA-科學辦公室
Hera 也將利用火星飛越進行一些機會性科學研究。 ESA 團隊設計了一條軌跡,讓太空船在經過火星本身之前,以僅300 公里的距離飛過火衛二,為研究這顆小而神秘的火星衛星提供了難得的機會。
Hera 隨後將在2026 年2 月進行第二次深空機動,然後從2026 年10 月到12 月進行一系列會合機動,使其接近小行星。
在Didymos,Hera 將開始其任務,以回答以下問題:雙小行星系統是如何以及為何形成的?當NASA 的DART 任務於2022 年撞擊Didymos 的小衛星Dimorphos 時,它留下了隕石坑,還是重塑了整個小行星? Dimorphos 的內部結構是什麼?
對於ESA 的小行星團隊來說,這是一個繁忙的時刻。 10 月,該機構發射了第一個小行星任務Hera,並開始了第二個小行星任務的工作,即擬議的Ramses 小行星Apophis 任務。
與此同時,ESA 的近地天體協調中心繼續從地面發現、追蹤和分析新的小行星,最近幫助識別了有史以來在撞擊地球之前發現的第十顆小行星。
歐洲太空總署的Hera 任務是研究小行星動力學和行星防禦的國際合作的一部分。 Hera 的目標是雙小行星系統Didymos,它將仔細檢查美國太空總署2022 年DART 撞擊點Dimorphos,以評估隕石坑的形成、小行星的成分和內部結構。透過結合高解析度資料和尖端科學,Hera 旨在增強我們對雙小行星的了解並開發有效的小行星偏轉技術。
編譯自/ scitechdaily