CubeSat tamisarà els secrets dels asteroides del sol reflectit

Hera arribarà al sistema Didymos el 2027 per estudiar les conseqüències d’una col·lisió per part de la NASA Nau espacial DART amb el més petit dels dos asteroides, Dimorfos. Hera portarà amb si dos “CubeSats”: missions de classe nanosatèl·lit basades en caixes estandarditzades de 10 cm, fent un màxim ús dels sistemes comercials fora de la plataforma.

Milani, com Joventuts, serà un CubeSat de “6 unitats”. Nomenat després el pioner de l’anàlisi del risc d’asteroides que va arribar al concepte original de doble nau espacial DART-Hera, L’instrument principal de Milani serà la imatge hiperspectral ASPECT, que combina les longituds d’ona visibles i properes a l’infraroig per explorar la superfície fins a una resolució espacial màxima d’1 m.

ASPECT tamisarà a través de la llum solar reflectida des de Dimorphos, així com el seu company més gran Didymos, a la recerca d’absorcions minerals “d’empremtes digitals” distintives, explica Tomas Kohout de Universitat d’Hèlsinki a Finlàndia i el Acadèmia Txeca de Ciències. “En obtenir un espectre complet per a cada píxel podem identificar variacions en la composició superficial, inclòs el cràter de DART i els seus expulsats, i vincular-los a mostres i minerals coneguts de meteorits”.

Margherita Cardi de Tyvak Internacional a Itàlia gestiona el desenvolupament de Milani en el vessant industrial: “L’objectiu principal de Milani, juntament amb els seus socis del consorci, és millorar el retorn global de la ciència d’Hera i demostrar l’ús de la tecnologia CubeSats a l’entorn de l’espai profund.

“Els senyals de navegació per satèl·lit que depenen de la majoria de CubeSats en l’òrbita terrestre no estaran disponibles, de manera que calia trobar altres mètodes de navegació pels asteroides, que inclouen càmeres òptiques, unitats de mesura inercial, sensors solars i rastrejadors d’estrelles realitzat a través del nostre enllaç inter-satèl·lit amb la nau mare Hera.

“Un altre aspecte que cal tenir en compte és que la comunicació directa amb Milani CubeSat no serà possible: depenem de la pròpia Hera com a sonda espacial de relleu. Això significa que Milani necessita un alt nivell d’autonomia a bord, i també processament de dades a bord, per reduir el volum de dades de la nau espacial que es descarregarà ”.

Simplement adaptar-se a tots els subsistemes necessaris dins de 6U CubeSat significa canviar les peces tradicionals qualificades per a l’espai per obtenir els últims articles comercialitzats comercialitzats en miniatura. Aquests ofereixen un rendiment millorat, a costa d’una vulnerabilitat potencialment major a la radiació espacial. El Politècnic de Torí, un soci de la missió, està realitzant anàlisis de radiació en lots d’avionica candidats.

Després de dos anys de navegació cap al sistema Didymos, Milani, com l’altre cubesat Juventas, es desplegarà des de la seva embarcació de manera prudent, Margherita explica: durant un període que està en l’ordre dels dies durant els quals es realitza una comprovació completa del sistema. “

Un cop finalitzada la compra amb èxit, es realitzarà el llançament a una velocitat màxima de 5 cm / s. Qualsevol expulsió més ràpida exposaria Milani als riscos d’abandonar el sistema Didymos abans que s’executi la maniobra propulsiva crítica i inicial.

Milani volarà un conjunt de trajectòries complexes sobre asteroides Dydimos, amb un abast fins als cossos principals reduït progressivament de 10 a 2 km. La raó és situar-se sobre els asteroides per tal de mantenir la cara il·luminada pel sol i mantenir aquesta geometria amb diverses maniobres que fan servir propulsors de gas fred.

Milani volarà en una òrbita inclinada, a 20 graus dels pols, a aproximadament una altitud de l’avió –un màxim de 11,7 km per sobre de Dimorphos, cosa que permet a ASPECT mantenir tot l’asteroide dins del seu camp de visió. La seva òrbita de treball està prevista per mantenir la cara il·luminada pel sol de l’asteroide, mantinguda amb maniobres orbitals regulars mitjançant propulsors de gas fred.

El CubeSat també està dissenyat per realitzar “maniobres d’acció correctiva” si corre el risc de dirigir-se cap a “tubs de risc” que envolten un asteroide, Juventas o el propi Hera.

Juntament amb ASPECT, la càrrega útil secundària de Milani s’anomena VISTA (Volatile In-Situ Thermogravimetre Analyzer)) , un detector de pols de fabricació italiana. L’instrument està dedicat a detectar la presència de partícules de pols inferiors a 5-10 micròmetres (mil·lèsimes de mil·límetre) per detectar volàtils com l’aigua, caracteritzar els orgànics lleugers i controlar la contaminació molecular que envolta el CubeSat.

Milani es llançarà a bord d’Hera el 2024 i la durada de la missió inicial serà de 12 setmanes, després de la qual es planteja el seu destí final. Es podria enviar a una òrbita del cementiri, o bé, en un moviment de major risc, posar-se a la superfície de Dimorphos.

El consorci Milani està format per 12 empreses i instituts de recerca a Itàlia, la República Txeca i Finlàndia, de la següent manera: Tyvak International (Itàlia); Politecnico di Torino (Itàlia); Politècnic de Milà (Itàlia); Centro Italiano Ricerche Aerospaziali, CIRA (Itàlia); Istituto Nazionale di Astrofisica, INAF-IAPS (Itàlia); Empresa d’Enginyeria en Tecnologia Logística Aeroespacial, ALTEC (Itàlia); Centre d’Investigacions Tècniques VTT de Finlàndia (Finlàndia); Universitat d’Hèlsinki (Finlàndia); Institut de Geologia de l’Acadèmia Txeca de Ciències (República Txeca), Laboratori espacial Reaktor (Finlàndia), Universitat de Tecnologia de Brno (República Txeca); HULD (República Txeca).