De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA heeft een asteroïde uitgekozen om te ontmoeten waarmee over ongeveer 10 jaar Amerikaanse astronauten zullen worden gestuurd. Het bureau maakte afgelopen donderdag bekend dat de geselecteerde asteroïde is aangewezen als 2011 MD. Dit hemellichaam passeert periodiek zijn baan in relatieve nabijheid van onze planeet. Met behulp van de krachtige Spitzer-telescoop in een baan om de aarde werden de belangrijkste kenmerken van de asteroïde vastgesteld. De diameter is 6 meter en het gewicht kan oplopen tot 100 ton. Deze asteroïde heeft een zeer lage dichtheid, wat wordt verklaard door de structurele kenmerken van MD uit 2011. Momenteel suggereren wetenschappers dat deze asteroïde ofwel een "stapel stenen" is die bij elkaar wordt gehouden "door de zwaartekracht of andere krachten", of dat er grote holtes in zitten.
De juiste asteroïde vinden
De zoektocht naar een geschikte asteroïde werd gelanceerd als onderdeel van het programma Asteroid Redirect Mission (ARM), dat de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie in maart 2013 aankondigde. Een van de eerste doelen van de waarneming was de kleine asteroïde 2011 MD. Aanvankelijk geloofden wetenschappers dat de diameter ongeveer 10 meter was. Dit formaat maakte het een bijna ideaal object voor een ARM-programma. De essentie van het programma is het "vangen" en afleveren van een asteroïde met een gewicht tot 500 ton in een baan om de aarde. Om de asteroïde 2011 MD te observeren, bracht het wetenschappelijke team van de telescoop bijna 20 uur door.
De gevoeligheid, resolutie en andere kenmerken van de Spitzer-telescoop zijn meerdere malen hoger dan die van veel andere infraroodtelescopen die tegenwoordig voor mensen beschikbaar zijn. Dankzij deze telescoop konden Amerikaanse wetenschappers volgen hoe de asteroïde 2011 MD zich in zijn baan bewoog, en ook nauwkeurig zijn grootte en vorm, massa en dichtheid bepaalden. Zelfs als wetenschappers hoogwaardige beelden van dit hemellichaam zouden hebben, zou het erg moeilijk zijn om dit allemaal te achterhalen. Voornamelijk vanwege de onregelmatige vorm van de asteroïde, en ook omdat de manier van draaien om zijn eigen as kan veranderen onder invloed van verwarming van het oppervlak, de druk van zonlicht en een aantal andere factoren. Om alle parameters zo nauwkeurig mogelijk in te stellen, moesten NASA-wetenschappers een volwaardig computermodel van de asteroïde maken, wat ongeveer 10 uur werk kostte om te berekenen met behulp van een supercomputer.
Als gevolg hiervan bleek dat de asteroïde 2011 MD helemaal niet lijkt op wat astronomen zich in alle voorgaande jaren vóór zijn gedetailleerde studie hadden voorgesteld. In feite bleek dit hemellichaam aanzienlijk kleiner te zijn dan het lijkt. De diameter van de asteroïde is slechts 6 meter, niet 10, zoals eerder werd gedacht. Bovendien waren de massa en dichtheid verrassend laag - ongeveer 50 ton en 1,1 gram per kubieke meter. zie Dergelijke gegevens hebben wetenschappers enorm verrast, de verkregen dichtheidswaarden zijn meer typerend voor de planeten van het zonnestelsel - gasreuzen, waaronder Saturnus of Jupiter, en niet voor rotsachtige asteroïden.
Wetenschappers geven hiervoor twee mogelijke verklaringen, waarvan één relatief "goed", en de tweede "slecht" en niet erg geschikt voor de uitvoering van de plannen van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie. In een "goed" geval bestaat asteroïde 2011 MD voor het grootste deel niet uit rotsachtige rotsen, maar uit holtes, die tot 65% van zijn volume kunnen innemen. Figuurlijk gesproken kan deze asteroïde van binnenuit lijken op een stuk goede Zwitserse kaas met enorme poriën of een zeer losse hoop afval. Dit alles belemmert op geen enkele manier de plannen van NASA om een asteroïde te vangen door een ruimtevaartuig als onderdeel van het ARM-project of om een astronaut op het oppervlak te laten landen. In dit geval kan de asteroïde onvoldoende sterkte hebben en eenvoudig uit elkaar vallen tijdens dergelijke operaties ermee.
Als het "slechte" scenario wordt bevestigd, waarin 2011 MD geen vaste asteroïde zal zijn, maar een soort "zwerm" bestaande uit microscopisch kleine stofdeeltjes die een dichte kern omringen, wordt de taak ingewikkelder. In dit geval zou het veel moeilijker zijn om de asteroïde te vangen en naar de maanbaan te brengen. In ieder geval kunnen dergelijke onderzoeken wetenschappers helpen hun ideeën en kennis over micro-steroïden in de buurt van onze planeet bij te werken, om de reden voor hun uiterlijk te begrijpen.
Spitzer orbitale telescoop
Naast het rechtstreeks verzamelen van wetenschappelijke informatie en waardevolle monsters voor uitgebreide analyse op aarde, hebben NASA-wetenschappers andere plannen voor een microasteroïde. Alvorens er een bemande missie naar toe te sturen, zijn wetenschappers van plan de baan van dit hemellichaam te veranderen en het te dwingen rond een natuurlijke satelliet van onze planeet te draaien op een hoogte van ongeveer 75 duizend kilometer boven het oppervlak van de maan. Voor deze doeleinden verwachten de Amerikanen een robotruimtevaartuig te gebruiken.
Bemande vlucht naar een asteroïde
Het is de bedoeling dat al in 2019 een autonoom ruimtevaartuig naar de asteroïde 2011 MD wordt gestuurd, die er een metalen net op kan gooien (zoals de Amerikaanse ingenieurs zelf zeggen, "gooi het in een zak") en sleep de asteroïde in een stabiele bijna-maanbaan. Rond het midden van de jaren 2020 kan een reeds bemand ruimtevaartuig met astronauten aan boord naar deze kleine asteroïde worden gestuurd.
Een ander scenario gaat ervan uit dat niet de hele asteroïde in de baan van de maan zal worden afgeleverd, maar slechts een deel ervan - een groot fragment ter grootte van een groot rotsblok. In dit geval hebben wetenschappers voor het experiment een hemellichaam nodig dat groter is dan MD uit 2011. Volgens vertegenwoordigers van NASA bevat de lijst met kandidaten voor een dergelijk experiment momenteel 9 hemellichamen, maar de zoektocht naar nieuwe hemellichamen is nog steeds aan de gang.
NASA zegt van plan te zijn om eind 2014 eindelijk een van de twee voorgestelde opties te kiezen. Tegen het einde van dit jaar zijn ze van plan verschillende concepten te analyseren voor het maken van een automatisch ruimtevaartuig, dat "een val zal zetten" voor de microasteroïde. Ook wordt aangenomen dat de Amerikaanse astronauten naar de asteroïde zelf zullen gaan in het Orion-ruimtevaartuig, dat wordt ontwikkeld door Lockheed Martin. Om dit bemande voertuig te lanceren, is het de bedoeling om het zware SLS-lanceervoertuig te gebruiken, dat wordt gemaakt door een andere gigant van de Amerikaanse ruimtevaartindustrie - Boeing. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie hoopt dat dit systeem later gebruikt kan worden om mensen naar Mars te vervoeren.
William Gerstenmeier, die de functie van adjunct-directeur van NASA bekleedt, merkte afgelopen donderdag op dat de uitvoering van dit project zal helpen bij het voorbereiden van een "bemande vlucht naar de diepe ruimte", inclusief naar Mars, en ook zal dienen om de veiligheid van onze thuisplaneet te waarborgen van asteroïde gevaren. Tegelijkertijd is een aantal experts in de Verenigde Staten van mening dat dit idee vanuit financieel, technisch en wetenschappelijk oogpunt waarschijnlijk niet gerechtvaardigd is. Om deze reden eisten congresleden onlangs van het ruimteagentschap dat NASA, na zorgvuldige analyse, hen zou informeren hoeveel het zal kosten om "de asteroïde te vangen" en hoe dit andere Amerikaanse ruimteprogramma's zou kunnen beïnvloeden.
Naar verluidt is in het budget van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie voor het fiscale jaar 2014 ongeveer 100 miljoen dollar uitgetrokken om een geschikte kandidaat te vinden onder asteroïden en om de nodige technologieën te ontwikkelen. Volgens NASA-experts zal het asteroïdeproject de schatkist in het algemeen 1,25 miljard dollar kosten, maar onafhankelijke experts waarschuwen dat als gevolg hiervan de kosten van dit programma 2 keer zo hoog kunnen zijn.
