Концепт миссии по изучению астероидов для космической обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма»

Авторы
Пупков М.В.(1, 2), Эйсмонт Н.А.(1), Старинова О.Л.(2), Зубко В.А.(1), Федяев К.С.(1)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
(2) Самарский университет им. Королева
Сессия
Космическое приборостроение и эксперимент
Форма представления
Устный
Научный руководитель
Старинова О.Л.
Место работы научного руководителя
Самарский университет им. Королева
Текст тезисов
«Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) – космическая обсерватория, предназначенная для исследования Вселенной и построения ее полной карты в рентгеновском диапазоне. Космический аппарат был успешно выведен в 2019 году на рабочую орбиту в окрестности солнечно-земной точки либрации L2. Основные миссии обсерватории должны быть выполнены к началу 2026 года, однако к этому времени на борту СРГ останется запас топлива, достаточный для осуществления дополнительных научных исследований.
В данной работе предлагается использовать часть оставшегося топлива для осуществления орбитальных маневров, необходимых для близкого пролета некоторых потенциально опасных астероидов. По отклонению орбиты СРГ из-за гравитационного воздействия небесного тела можно оценить массу последнего при проведении траекторных измерений. Также существует возможность получить изображение исследуемого астероида при помощи установленного на борту космической обсерватории звездного датчика БОКЗ-МФ. Подобный подход к изучению небесных тел был реализован в нескольких проектах. Одним из них является ICE-3 (ISEE-3) – после достижения поставленных целей космический аппарат был перенаправлен к кометам Джакобини-Циннера и Галлея. Стоит отметить и межпланетную станцию “NEAR Shoemaker”. При пролете астероида Матильда на расстоянии порядка тысячи километров удалось получить более 500 его изображений, измерить магнитное поле и массу.
В качестве объектов для исследования выбраны астероиды 1990 MU и Апофис. Очередные тесные сближения данных небесных тел с Землей состоятся в 2027 и 2029 годах соответственно. Показано, что космическая обсерватория СРГ может сблизиться с указанным астероидами на любое наперед заданное расстояние при имеющихся ограничениях на величину характеристической скорости. Подтверждено, что после сближения с астероидом Апофис космический аппарат может сохранить орбиту в окрестности точки либрации L2 системы Солнце-Земля.
В работе также приведена визуализация траекторий движения космических аппаратов Gaia и James Webb Space Telescope, функционирующих вместе с СРГ вблизи точки L2. Для обсерватории Gaia рассчитана траектория перелета к астероиду 1997 NC1 для случая завершения основной миссии в 2026 году.
Предварительные расчеты показывают перспективность указанного подхода. Основными преимуществами являются оперативность таких миссий и экономия земных ресурсов.