Прогресс в сфере исследования астероидов
AstroNews.ru - 15 Июля 2020 19:14:33
Недавние миссии НАСА по исследованию астероидов собрали важные и изучили данные об эволюции нашей Солнечной системы, формировании планет и о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Эти миссии также предоставляют важную информацию об астероидах, которые могут ударить по нашей планете.
В миссиях, таких как миссия OSIRIS-REx на астероид Бенну и миссия Hyabusa II на астероид Рюгу, часто используют роботов, которые делают фотографии поверхностей астероидов и отправляют эти изображения на Землю.
Чтобы лучше понять поведение астероидов и разработать успешные роботизированные исследователи, исследователи должны сначала точно понять, как эти исследователи влияют на Поверхность астероидов во время их приземления.
В статье, опубликованной в журнале Икарус, исследователи из отделения физики и астрономии Рочестерского университета, включая Элис Квиллен, профессора физики и астрономии, и Эстебана Райта, аспиранта лаборатории Квиллена, провели лабораторные эксперименты, чтобы определить, что происходит, когда объекты приземляются на сложные зернистые поверхности астероидов в условиях низкой гравитации. Их исследования дают важную информацию для повышения точности сбора данных об астероидах.
"Управление роботом имеет первостепенное значение для удачной миссии, - говорит Райт. "Мы хотим избежать ситуации, когда посадочный модуль застревает в своей собственной посадочной площадке или отскакивает от поверхности и идет в непреднамеренном направлении".
Исследователи использовали песок в лаборатории, чтобы создать что-то похожее на поверхность астероида. Исследователи использовали специальные шарики для измерения того, как объекты ударяются о песчаные поверхности под разными углами, и снимали удары шариков с помощью высокоскоростного видео, чтобы отслеживать траектории движения шариков и их вращение во время удара о песок.
"Гранулированные материалы, такие как песок, обычно хорошо впитывают часть энергии от удара", - говорит Квиллен. "Подобно пушечному ядру, рикошетящему от воды, толкаемый песок может действовать как снег перед снегоочистителем, поднимая снаряд, заставляя его отскакивать от поверхности".
Исследователи создали математическую модель, которая включает в себя число Фруда, безразмерное соотношение, которое зависит от силы тяжести, скорости и размера объекта.
"Мы обнаружили, что при скоростях, близких ко второй космической скорости большинство камней и валунов, которые могли бы как-либо попасть в астероид, вероятно, отскочат от него, - говорит Райт.
Полученные результаты дают объяснение тому, почему астероиды усыпаны валунами и камнями, которые находятся на их поверхности, а также, эти камни влияют на угол, под которым робот-исследователь должен буден успешно приземлиться на поверхность астероида.
"Миссии по исследованию астероидов, в которых будут задействованы роботы-исследователи, будут строго контролироваться людьми, чтобы в момент приземления роботы-исследователи не отскакивали от поверхности астероида", - говорит Квиллен.