האסטרואיד אפופיס בקוטר 360 מטר יתקרב מאוד לכדור הארץ ב-13 באפריל 2029. קרדיט: Jonathan Maennel / with Eyes on the Solar System, NASA/JPL
בשנת 2029, האסטרואיד אפופיס יעבור מקרוב על פני כדור הארץ, ויציע הזדמנות מחקר נדירה לפרויקטים כמו NEAlight הגרמנית, שמטרתה לפתח אסטרטגיות הגנה מפני איומי אסטרואידים.
מחברו של רומן אסונות לא יכול היה לחלום את זה טוב יותר: ביום שישי, השלוש עשר בכל הימים, האסטרואיד שעלול להיות מסוכן (99942) אפופיס יתקרב מאוד לאנושות. ב-13 באפריל 2029, יהיו רק כ-20,000 מיילים (30,000 קילומטרים) בין הסלע הקוסמי לכדור הארץ. אז אפשר יהיה לראות את אפופיס בעין בלתי מזוינת כנקודת אור בשמי הערב, אפילו מווירצבורג.
מה הופך את האסטרואיד למסוכן כל כך: הקוטר הממוצע שלו הוא 1,100 רגל (340 מטר) מרשים. אם זה היה פוגע בכדור הארץ, ההרס שנגרם כתוצאה מפגיעה ביבשה יהיה עצום. "למכתש ההשפעה לבדו יהיה כנראה קוטר של כמה קילומטרים, ועוצמת הפגיעה עשויה להרוס אזור בגודל של מרכז אירופה", מעריך ג'ונתן מננל, עמית מחקר בפרופ' לטכנולוגיית חלל ביוליוס-מקסימיליאן-אוניברסיטת וירצבורג. (JMU) בבוואריה, גרמניה.
אבל אל תיבהל: לפחות במשך 100 השנים הבאות, אפופיס יחסוך על כדור הארץ, כמו נאס"א חישב. מאז התגלה האסטרואיד ב-2004 וסווג כמסוכן, ארה"ב וארגוני חלל אחרים עוקבים מקרוב אחר מסלולו וכעת יודעים שהוא יטוס על פני כדור הארץ.
כך יכול להיראות לוויין קטן מווירצבורג כשהוא נשלח לאסטרואיד אפופיס. קרדיט: צוות SATEX / אוניברסיטת וירצבורג
אפופיס מציעה הזדמנות נדירה למחקר
אסטרואידים הם עצמים בעלי צורה לא סדירה הנעים במסלולים סביב השמש. נכון להיום, ידוע שקיימים במערכת השמש שלנו כ-1.3 מיליון אסטרואידים, וכ-2500 נחשבים לבעלי פוטנציאל סיכון לכדור הארץ. אסטרואידים בפוטנציה מסוכנים (PHA) הם אסטרואידים קרובים לכדור הארץ שמסלוליהם נמצאים במרחק של פחות מ-20 מרחק ירח ממסלול כדור הארץ וקוטרם הוא מעל 140 מטר (460 רגל). המדע לא יודע הרבה על אסטרואידים: עד היום היו רק כ-20 משימות לווייניות שכיוונו לגופים שמימיים אלה.
מהו המבנה של אסטרואידים? מה משפיע על המסלול שלהם? מה קורה להם כשהם עפים קרוב לחפצים אחרים ומרגישים את כוח המשיכה שלהם? יש הרבה שאלות שצריך לענות עליהן. מכיוון שאסטרואיד בגודל כזה מתקרב כל כך לכדור הארץ רק כל 1000 שנים, יש הזדמנות נדירה לחקור את האסטרואיד במאמץ קטן יחסית. בכך, האנושות תוכל גם לצבור ידע שיוכל לשמש לפיתוח אמצעי הגנה מפני אסטרואידים מסוכנים.
שלושה מושגים נבדקים
איזו תרומה יכולה גרמניה לתרום למחקר על אפופיס? צוות JMU בראשות מהנדס תעופה וחלל פרופסור האקן כיאל חוקר שאלה זו בפרויקט NEAlight.
עם מימון של כ-300,000 יורו מהמשרד הפדרלי לענייני כלכלה ואקלים, כיום מנהיג הפרויקט ג'ונתן מננל ועוזרי המחקר טוביאס נוימן וקלמנס ריגלר חוקרים שלושה מושגים למשימות לוויין קטנות גרמניות. כל השלושה מבוססים על תוצאות פרויקט SATEX משנת 2023, שבו ניתח צוות וירצבורג את הפוטנציאל של לוויינים קטנים למשימות בין-כוכביות.
קונספט מספר אחד: לצורך משימה לאומית, הצוות של כיאל בונה לוויין קטן שילווה את האסטרואיד אפופיס במשך חודשיים בדרכו לנקודה הקרובה ביותר לכדור הארץ ויישאר איתו כמה שבועות לאחר מכן. במהלך תקופה זו, השינויים באפופיס יתועדו בצילום וינותחו באמצעות מדידות שונות. אסטרטגיה זו מציבה מספר אתגרים טכניים, שכן הלוויין הקטן צריך לעבור מרחק רב ולתפקד באופן אוטונומי במידה רבה.
קונספט מספר שתיים: גרמניה משתתפת במשימת RAMSES האירופית המתוכננת. זה צופה לוויין גדול יותר, מצויד בלוויינים קטנים, טלסקופים ומכשירי מדידה אחרים, שיטוס לאפופיס וילווה אותו במעבר כדור הארץ לאורך תקופה ארוכה יותר. אחד הלוויינים הקטנים יכול להיות מוירצבורג ולחקור את האסטרואיד בשילוב עם הלוויינים האחרים. עבור צוות JMU, המאמץ הטכני הכרוך יהיה קטן יותר והידע המדעי שנצבר יהיה גדול יותר. האם משימת RAMSES תתממש בסופו של דבר תלויה גם בנכונותם של שותפי ESA האירופיים לממן את הפרויקט.
קונספט מספר שלוש: לוויין קטן שנבנה ב-JMU עף לזמן קצר על פני האסטרואיד כשהוא הכי קרוב לכדור הארץ ומצלם תמונות. זה יוכיח שמשימה כזו אפשרית גם עם לוויינים קטנים ולא יקרים. המאמץ הכרוך בו יהיה קטן יחסית, אך זמן התצפית יהיה קצר והידע שנצבר יהיה כנראה קטן למדי. משימה זו יכולה להתחיל כמה ימים לפני הגעתו של אפופיס – עם שני המושגים הראשונים, הלוויין יצטרך להיות משוגר שנה קודם לכן.
עיבוד התרחישים עד אפריל 2025
בפרויקט NEAlight, הצוות של Kayal יעבד את הדרישות עבור שלושת תרחישי המשימה הללו בפירוט, יגדיר את ארכיטקטורות המשימה הבסיסיות ויעריך את אפשרויות המימוש. הוא גם ישתמש בשלושת המושגים כדי לשקול אפשרויות מימוש עבור לוויינים קטנים בין-פלנטריים עתידיים שטסים לירח או לאסטרואידים אחרים קרובים לכדור הארץ (NEA), למשל.
הפרויקט הושק בתחילת מאי 2024 ויימשך שנה. זה מבוצע במרכז המחקר הבינתחומי למחקרים מחוץ לכדור הארץ (IFEX) בפרופסורה של JMU לטכנולוגיית חלל.
הפרויקט "חקירת רעיונות למשימת לוויין קטנה לאסטרואידים קרובים לכדור הארץ (NEA) עם התמקדות ב- (99942) Apophis" (NEAlight) ממומן על ידי מרכז התעופה והחלל הגרמני (DLR) בכ-306,000 יורו מכספי משרד הכלכלה הפדרלי ו-Climate Action על בסיס החלטה של הבונדסטאג הגרמני תחת קוד המימון 50OO2413.
