El Near-Earth Asteroid Scout ( NEA Scout ) fue una misión de la NASA para desarrollar una nave espacial CubeSat de vela solar controlable y de bajo costo capaz de encontrarse con asteroides cercanos a la Tierra (NEA). [5] [6] NEA Scout fue uno de los diez CubeSats lanzados a una órbita heliocéntrica en Artemis 1 , el vuelo inaugural del Sistema de Lanzamiento Espacial , el 16 de noviembre de 2022. [3] [7]
El objetivo de la misión era el asteroide 2020 GE, [8] pero esto podría haber cambiado según la fecha de lanzamiento u otros factores. [9] Después del despliegue, NEA Scout debía realizar una serie de sobrevuelos lunares para lograr una trayectoria de salida óptima antes de comenzar su crucero de dos años.
Nunca se estableció contacto con la nave espacial y la misión se perdió. [10]
La misión fue financiada por la Dirección de Misiones de Exploración y Operaciones Humanas de la NASA. Los asteroides cercanos a la Tierra ( NEAs ) son de interés para la ciencia, y como la NASA continúa refinando sus planes para posiblemente explorar estos pequeños objetos con exploradores humanos, el reconocimiento inicial con precursores robóticos económicos es necesario para minimizar los riesgos e informar sobre los instrumentos necesarios para futuras misiones de reconocimiento. La caracterización de los NEA que tienen más de 20 m (66 pies) de diámetro también es de gran relevancia para planificar estrategias de mitigación para la defensa planetaria . [6]
El Centro Marshall para Vuelos Espaciales (MSFC) y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA desarrollaron conjuntamente esta misión con el apoyo del Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) de la NASA, el Centro Espacial Lyndon B. Johnson (JSC), el Centro de Investigación Langley (LRC) y la Sede de la NASA . [5] La investigadora principal (ciencia) fue Julie Castillo-Rogez del JPL de la NASA. El investigador principal fue Les Johnson del MSFC de la NASA.
La misión de exploración de asteroides cercanos a la Tierra (NEA) de la NASA iba a demostrar la capacidad de una nave espacial extremadamente pequeña, impulsada por una vela solar, para realizar el reconocimiento de un asteroide a bajo costo. El objetivo era desarrollar una capacidad que cerrara las brechas de conocimiento en un asteroide cercano a la Tierra en el rango de 1 a 100 m. [6] [11] [12] Los NEA en el rango de 1 a 100 m están mal caracterizados debido a los desafíos que conlleva detectarlos, observarlos y rastrearlos durante períodos prolongados de tiempo. Se ha pensado que los objetos en el rango de tamaño de 1 a 100 m son fragmentos de objetos más grandes. Sin embargo, también se ha sugerido que estos objetos podrían ser en realidad montones de escombros . [6]
Los investigadores de la misión argumentaron que "la caracterización de los NEA de más de 20 m de diámetro también es de gran relevancia para informar las estrategias de mitigación para la defensa planetaria ".
El objetivo previsto era el asteroide cercano a la Tierra 2020 GE. [8] El asteroide se acercó a la Tierra en septiembre de 2023 a unos 5,7 millones de kilómetros, que era cuando estaba previsto que NEA Scout hiciera su sobrevuelo. [8] La nave espacial se habría acercado al asteroide a menos de una milla de distancia y habría realizado el sobrevuelo más lento de cualquier asteroide realizado por cualquier nave espacial, a menos de 30 m/s. Una cámara de 14 megapíxeles, el único instrumento de la misión, iba a obtener imágenes del objeto a resoluciones muy altas de hasta 10 cm/píxel.
2020 GE no tiene más de 18 metros de diámetro y habría sido el objeto más pequeño explorado hasta ahora por una nave espacial. [8]
Al 17 de noviembre de 2022, NEA Scout era uno de los dos de los diez cubesats lanzados por Artemis I cuyo estado seguía siendo desconocido. [13] Las comunicaciones con la nave espacial no se habían establecido al 18 de noviembre de 2022, dos días después del lanzamiento. [14]
En diciembre de 2022, el NEA Scout se consideró perdido, después de que el despliegue de su vela solar fallara y no se pudiera establecer contacto. [10]
Las observaciones se habrían logrado utilizando un CubeSat que realizara un vuelo cercano (~10 km), equipado con una cámara monocromática de alta resolución de grado científico para medir las propiedades físicas de un objeto cercano a la Tierra. La cámara era un diseño personalizado del JPL. [15] La electrónica se basó en el diseño de cámara de contexto para el instrumento Orbiting Carbon Observatory 3 (OCO3) [16] con un firmware personalizado, una lente comercial reforzada y una carcasa completamente rediseñada. [15] Las mediciones que se abordaron incluyeron el posicionamiento preciso del objetivo (posición y predicción), la velocidad de rotación y la posición polar, la masa, la densidad, el mapeo de partículas y el campo de escombros en las proximidades del objetivo, el albedo y el tipo espectral de asteroide, las morfologías y propiedades de la superficie y las propiedades del regolito. [6] La misión utilizó la Red de Espacio Profundo de la NASA como el componente principal para las comunicaciones y el seguimiento. [6]
La arquitectura de la nave espacial, presentada por primera vez en 2014, se basó en un CubeSat de 6 unidades con una envoltura estibada ligeramente mayor a 10 × 20 × 30 cm, una masa de 14 kg (31 lb), [1] un sistema de propulsión de gas frío , [17] y se basó principalmente en el uso de piezas comerciales listas para usar. [6] Si bien es posible que un CubeSat de 6U alcance un NEA con propulsión química convencional , tanto el número de objetivos como la ventana de lanzamiento estarían muy limitados. Al utilizar propulsión con velas solares , es posible interceptar una gran cantidad de objetivos en cualquier ventana de lanzamiento. [1] La duración de la misión se estimó en 2,5 años. [2]
Después de su despliegue en el espacio cislunar , NEA Scout tenía previsto desplegar sus paneles solares y su antena. Tras un sobrevuelo lunar , se habría desplegado la vela solar y habría comenzado la comprobación de la nave espacial. NEA Scout habría realizado entonces una serie de sobrevuelos lunares para lograr una trayectoria de salida óptima antes de comenzar su crucero de 2,0 a 2,5 años de duración hacia el asteroide 2020 GE. [12]
Se diseñaron cuatro brazos de 6,8 m para desplegar la única vela solar de poliimida aluminizada de 85 m2 , que tiene un espesor de 2,5 μm. El mecanismo de despliegue de la vela fue una modificación de los de NanoSail y la nave espacial LightSail 2 de The Planetary Society . [1] [12] Se planeó que el tiempo de despliegue de la vela completa fuera de aproximadamente 30 minutos.
El módulo de aviónica albergaba las placas de circuito impreso para telecomunicaciones, la unidad de distribución de energía, el sistema de comando y manejo de datos, los sensores solares y un rastreador de estrellas miniaturizado . Este módulo también incluía ruedas de reacción , baterías de litio y una cámara. [6] El sistema de control de actitud de la nave espacial de vela solar constaba de tres subsistemas de accionamiento: un sistema de control de rueda de reacción, un sistema de control de reacción y un sistema de traducción de masa ajustable. [18]
El sistema de propulsión de gas frío estaba situado debajo de la vela solar y proporciona desbalanceo, maniobras impulsivas iniciales (necesarias para trayectorias de escape asistidas por la Luna) y gestión del momento. [17]
La nave espacial utilizó el transpondedor Iris para las comunicaciones en la banda X. [6 ]
Paneles solares fotovoltaicos, con baterías recargables.
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