Didykuun pinnalle tähtäävä laatikkomaskotti

Mascot 2
Jari Mäkinen


Berliinin ILA- ilmailu- ja avaruusmessuilla on perinteisesti ollut varsin paljon avaruustekniikkaa, eikä tämänvuotinen näyttely ollut poikkeus. Vaikka mitään suurta – Ariane 6:n isokokoisen mallikappaleen lisäksi – ei ollutkaan tarjolla, oli pieniä knoppeja paljon. Kuten esimerkiksi MASCOT 2, joka saattaa olla seuraava eurooppalainen luotainlaskeutuja aurinkokunnan pienkappaleen pinnalle.


ILA ESA pohtii parhaillaan erilaisia vaihtoehtoja 2020-luvun alussa tehtäviksi luotainlennoiksi, ja eräs johtava ehdokas on varsin kunnianhimoinen lento asteroidia tutkimaan.

AIM, eli Asteroid Impact Mission, haluaisi törmätä nimensä mukaisesti astroidiin. Ehdotuksen mukaan AIM lähtisi matkaan lokakuussa 2020 ja lentäisi asteroidi Didymoksen luokse, joka tulee suhteellisen lähelle Maata vuonna 2022. Etäisyyttä silloin on "vain" 16 miljoonaa kilometriä.

Erityisen kiinnostavan Didymos-asteroidista tekee se, että se on itse asiassa kaksi astroidia: noin 800 metriä halkaisijaltaan olevaa asteroidia kiertää noin 170-metrinen kuu, jota kutsutaan tuttavallisesti Didymooniksi, eli Didykuuksi. Halkaisijaltaan kuu on siis jotakuinkin ruotsinlaivan pituuden luokkaa ja itse emoasteroidi kuin Tampereen ydinkeskusta Särkänniemestä Koskikeskukseen.

Juuri Didykuu on lennon pääkohteena. Sitä tutkitaan kameroin ja tutkalaitteistolla, joilla pyritään kartoittamaan sen pinta ja sisukset mahdollisimman tarkasti. Lisäksi sen pinnalle on tarkoitus lähettää pieni, kompakti laskeutuja, MASCOT 2.

Koska Saksan ilmailu- ja avaruustutkimuskeskus DLR vastaa MASCOTin tekemisestä, oli se esillä ILA:ssa heidän osastollaan.

Nimi MASCOT tulee sanoista Mobile Asteroid Surface Scout, eli "liikkuva astroidin pintatiedustelija", mikä kertoo varsin suoraan mistä on kyse: luotain lähettää sen asteroidin pinnalle tutkimaan sitä läheltä. Laitteessa on eri aallonpituuksilla toimivia kameroita ympärille ja alas katsomiseen, magnetometri magneettikentän mittaamiseen ja mikroskooppi, jolla se pystyy tutkailemaan pinta-aineen hitusia hyvin tarkasti.

Radiolähettimiä ja -vastaanottimia voidaan käyttää tietojen välittämisen lisäksi tutkana, jolla voidaan sondata pinnan alla olevia kerrostumia.

MASCOT 1 on parhaillaan matkalla japanilaisen Hayabusa 2 -luotaimen mukana ja sen on tarkoitus päästä toimeen vuonna 2018. Ykkösen käytännössä samanlainen, tosin hieman päivitetty versio on tarjolla AIM-lennolle.

Kooltaan laite on 30 x 30 x 20 cm ja sen massa on noin kymmenen kiloa, mistä kolmisen kiloa on tutkimuslaitteita.

Pinnalle saavuttuaan se voi myös liikkua: pienen moottorin ja iskurin avulla MASCOT voi ponnauttaa itsensä useita kymmeniä metrejä pitkiin, heikossa asteroidin painovoimakentässä hitaisiin hyppäyksiin. Näin se pystyy tekemään mittauksiaan ja tutkimuksiaan useammassakin paikassa.

Siinä missä MASCOT 1:n eliniäksi arvioidaan vain noin 16 tuntia, voi kakkonen olla toiminnassa periaatteessa hyvinkin pitkän aikaa sen pinnalla joka puolella olevien aurinkopaneelien avulla.

Lisäksi pikkusatelliitteja ja törmääjä!

Laskeutujan ja itse AIM-luotaimen lisäksi suunnitelmassa on paljon muutakin.

Suomalaisittain kiinnostavia ovat mukaan laitettavat pienet cubesat-tyyppiset satelliitit, tai pikkuluotaimet, joita voi olla kaksikin kappaletta. Aalto-1 -satelliitin tekijät ovat mukana hahmottelemassa näitä, ja voi hyvinkin olla, että yksi näistä cubesateista tehdään Suomessa; täältä löytyy kaikki tarvittava tietotaito satelliittirungon tekemisestä aina suorituskykyiseen, kevyeen hyperspektrikameraan ja virtapihiin, mutta tarkkaan ja pienikokoiseen tutkalaitteistoon.

AIM-luotaimen suunnitellaan käyttävän myös lasersädettä tiedonvälitykseen Maan kanssa, mikä tekee siitä teknisestikin erittäin kiinnostavan. Luonnollisesti varalla olisi perinteisiä radiolinkkejä.

AIM liittyy myös jo nyt tekeillä olevaan asteroiditörmäyslentoon. NASAn kanssa yhdessä tehtävä (tai siis tässä vaiheessa vielä ehdotettavana oleva) AIDA, eli Asteroid Impact & Deflection Assessment, aikoo törmäyttää 300-kiloisen DART:iksi kutsutun aluksen kuuden kilometrin sekuntinopeudella Didykuun pintaan ja tutkia sitä kaukaa erilaisin kameroin ja mittalaittein. 

Suunnitelman mukaan törmäys tapahtuisi kuutisen kuukautta MASCOT 2:n laskeutumisen jälkeen, joten kohdekuusta saataisiin näin hyvinkin yksityiskohtaista tietoa ennen jysäystä. Lisäksi AIM-luotain voisi myös havaita törmäystä, jonka toivotaan voivan antaa hieman lisätietoa esimerkiksi siitä, voitaisiinko mahdollisesti Maata uhkaavia kappaleita sysätä sivuun radaltaan yksinkertaisesti niihin iskeytymällä.

Asteroidiluotain tarjoaa kyydin pikkusatelliiteille

Tämä, jos mikä, on korkean tason liftaamista: Euroopan avaruusjärjestö ottaa pari pientä satelliittia asteroidiluotaimensa kyytiin ja tarjoaa niille huiman kyydin ulkoavaruuteen.

Pikkusatelliitit tässä tapauksessa ovat nykyisin usein opiskelijaryhmien, tutkimuslaitosten tai pienten yhtiöiden lähettämiä Cubesat-tyyppisiä satelliitteja, jotka koostuvat 10 cm kanttiinsa olevista kuutioista. Yksi kuutio sinällään voi toimia jo kuin suurempi satelliitti, mutta usein niistä muodostetaan kahden tai kolmen kuution kokoisia kokonaisuuksia. 

Esimerkiksi tämän vuoden lopussa laukaistava Suomen ensimmäinen satelliitti, Aalto-1, on kolmen kuution cubesat. Viron ensimmäinen satelliitti, EstCube-1 oli puolestaan yksi kuutio.

ESAn luotainkyytiin pääsevät cubesatit valitaan kilpailun perusteella ja kaikki halukkaat tutkimusryhmät sekä yhtiöt ESAn jäsenmaista voivat osallistua kisaan. Valitut laitteet pääsevät Asteroid Impact Mission -luotaimen mukaan; tämä AIM-lyhenteellä tunnettu luotain on tarkoitus lähettää matkaan lokakuussa 2020 ja sen tehtävänä on tutkia kaksoisasteroidia sekä iskeytyä lopulta asteroidin pintaan.

ESA
esablog
AIM
Cubesat
Tilaa aihepiirin AIM RSS-syöte