Marco Polo (nave espacial) - Marco Polo (spacecraft)

Marco Polo foi uma proposta de conceito de missão espacial estudada entre 2005 e 2015 que retornaria uma amostra de material da superfície de um asteróide próximo à Terra (NEA) para estudo detalhado em laboratórios. Foi proposto pela primeira vez à Agência Espacial Europeia em colaboração com a agência de exploração aeroespacial do Japão JAXA . O conceito foi rejeitado quatro vezes entre 2007 e 2015 para as missões de classe média do programa Cosmic Vision "M".

Visão geral

Marco Polo era um conceito de missão que visava visitar um pequeno asteróide e retornar uma amostra à Terra para análise em laboratório. O conceito foi inicialmente estudado pela Agência Espacial Europeia (ESA) em colaboração com a Japan Aerospace eXploration Agency JAXA , que se referiu a ele como Hayabusa Mk2 . Marco Polo foi rejeitado pela primeira vez em junho de 2007 para o programa Cosmic Vision , mas foi selecionado para estudos de avaliação adicionais em novembro de 2007.

A investigação in situ e a análise de amostras permitiriam melhorar o conhecimento das propriedades físicas e químicas de um pequeno objeto próximo à Terra (NEO) que se acredita ter mantido a composição original da nebulosa solar em que os planetas se formaram. Assim, isso forneceria algumas restrições aos modelos de formação de planetas e algumas informações sobre como os ingredientes da vida podem ter sido trazidos para a Terra. As informações sobre a estrutura física ajudariam a definir estratégias eficientes de mitigação contra um objeto potencialmente ameaçador.

Pequenos corpos, como blocos de construção primitivos remanescentes do processo de formação do Sistema Solar , oferecem pistas para a mistura química da qual os planetas se formaram há 4,6 bilhões de anos. Os cenários exobiológicos atuais para a origem da vida invocam uma entrega exógena de compostos orgânicos à Terra primitiva. Foi proposto que a matéria carbonácea condrita (na forma de planetesimais ou poeira) poderia ter trazido essas moléculas orgânicas complexas capazes de desencadear a síntese pré-biótica de compostos bioquímicos na Terra primitiva. Além disso, as colisões de NEOs com a Terra representam um risco finito para a vida. Por todas essas razões, a exploração de tais objetos é particularmente interessante e urgente.

As propostas do Marco Polo foram apoiadas por mais de 400 cientistas em todo o mundo. Este conceito estava em competição para as missões M1, M2, M3 e M4. Foi rejeitado todas as quatro vezes.

Objetivo primário

O principal objetivo científico da missão Marco Polo é retornar materiais inalterados de um objeto próximo à Terra (NEO) para análises em laboratórios terrestres e obter medições que ainda não podem ser realizadas a partir de uma espaçonave robótica:

  1. Propriedades morfológicas da superfície
  2. Condições ambientais (por exemplo, poeira, campo gravitacional)
  3. Massa, volume e densidade aparente
  4. Composição mineralógica
  5. Mineralogia superficial (e possivelmente subterrânea) e propriedades termofísicas (inércia térmica, condutividade, difusividade, coesão dos materiais)
  6. Composição e distribuição elementar da superfície
  7. Propriedades gerais da estrutura interna
  8. Topografia global
  9. Abundância volátil
  10. Pesquisa por compostos orgânicos

Objetivos adicionais

A missão permitiria:

  • Determine as propriedades físicas e químicas do corpo alvo, que são representativas dos blocos de construção dos planetas terrestres .
  • Identifique os principais eventos (por exemplo, aglomeração, aquecimento, alteração aquosa, interações do vento solar ...) que influenciaram a história do alvo.
  • Determine as propriedades elementares e mineralógicas do corpo alvo e suas variações com o contexto geológico da superfície.
  • Procure por material pré-solar ainda desconhecido em amostras meteoríticas.
  • Investigue a natureza e a origem dos compostos orgânicos no corpo-alvo.
  • Compreenda o papel dos pequenos impactos corporais na origem e evolução da vida na Terra.

MarcoPolo-R e MarcoPolo-2D

Duas primeiras rejeições de Marco Polo, vieram nos concursos para o Agência Espacial Europeia 's Visão Cósmica programa M1 e M2 missões, que eram supostamente para ser lançado em 2018 e 2020, respectivamente. MarcoPolo-R , uma vez que foi renomeado e submetido novamente, perdeu na competição M3 em 2014. A missão foi então renomeada e submetida novamente como MarcoPolo-2D para competir pela oportunidade M4, mas foi rejeitada em março 2015 na primeira fase da competição.

Um cenário de missão de linha de base para o asteróide 1999 JU3 incluiu um lançamento com um lançador do tipo Soyuz de uma nave espacial mãe (MSC), possivelmente carregando um módulo de aterrissagem, um dispositivo de amostragem, uma cápsula de reentrada e cargas úteis científicas. O módulo de pouso executaria um pouso suave, ancoraria na superfície do asteróide e faria várias medições in situ de materiais de superfície / subsuperfície perto do local de amostragem. As amostras seriam coletadas por meio de uma ou de técnicas complementares. Assim que a amostragem e as medições in situ forem concluídas, o MSC iniciará a viagem de retorno à Terra e liberará a cápsula para a reentrada em alta velocidade na atmosfera terrestre. Após os processos de quarentena e esterilização no espaço apropriado, as amostras seriam retiradas da cápsula em uma instalação de curadoria de amostras dedicada para conduzir a caracterização inicial da amostra, antes de sua distribuição a cientistas designados para análises detalhadas.

Metas propostas

Alguns objetivos propostos para o conceito Marco Polo foram:

Carga útil proposta

As cargas científicas incluiriam um sistema de imagem de alta resolução, espectrômetros visível e infravermelho e médio , um LIDAR e um monitor de poeira. Esses instrumentos seriam operados durante as fases de aproximação, sobrevoo e descida para fins científicos, para a seleção do local de pouso e para a segurança da espaçonave durante as manobras próximas à superfície. A Lander teria sua própria carga útil para a caracterização das medições in situ (por exemplo, câmera de close-up, câmera panorâmica, microscópio eletrônico, difratômetro de raios X , detector de voláteis, microbalança, espectrômetro de massa ). Os instrumentos do módulo de pouso seriam operados in-situ por meio de sequências automáticas ou comandadas pela Terra. Esses instrumentos também permitiriam caracterizar a localização e o ambiente de superfície no local da amostragem.

Veja também

Referências

links externos