Vraag:
Welke risicobeheeropties zijn beschikbaar voor Mars-orbiters en rovers om de dreiging van inslag met Siding Spring-komeetafval te verminderen?
TildalWave
2013-12-12 02:23:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik las dit artikel over New Scientist met de titel Hevigste meteorenregen die ooit op Mars is geraakt via komeet. Om een ​​lang verhaal kort te maken, wordt voorspeld dat de Oortwolk -komeet C / 2013 A1 Siding Spring Mars bijna zal missen tot op 173.000 kilometer van het oppervlak en tot 89.000 kilometer kan komen op 19 oktober 2014.

In astronomische termen is dit een gladde scheerbeurt en de straal van het veldradius van komeetafval kan deze afstand gemakkelijk vele malen uitrekken, waardoor puin van verschillende grootte en samenstelling op een ramkoers met het oppervlak van Mars en snijdende banen van door mensen gemaakte satellieten van Mars, zoals ISRO's Mars Orbiter Mission en NASA's MAVEN-orbiter die beide aanwezig zullen zijn voor de gelegenheid .

Bovendien kan een deel van dit komeetafval groot genoeg zijn om het binnendringen in de ijle atmosfeer van Mars te overleven en het oppervlak van Mars te raken. Dit zou afhangen van hoe grote brokken van de komeet het zouden afbreken voorafgaand aan Periareion (periapsis van Mars) en hun samenstelling, maar het zou niet ongehoord zijn dat een komeet uiteenvalt in grote brokken als gevolg van zwaartekrachtspanningen wanneer deze een andere hemel nadert. lichaam. Ik denk aan komeet Shoemaker – Levy 9, maar er zijn talloze andere voorbeelden.

enter image description here

Afbeelding van Comet Shoemaker – Levy 9 fragmenten (totaal: 21), genomen op 17 mei 1994 (Bron: Wikipedia op Comet Shoemaker – Levy 9)

Dus terwijl Bill Cooke van NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, AL zei over het genoemde artikel:

"Als ik mijn druthers zou kunnen hebben, zou ik graag op het oppervlak van Mars zijn voor dit evenement," zegt Cooke. "Het wordt waarschijnlijk de meest intense meteorenstorm ooit geregistreerd."

Over persoonlijke voorkeuren gesproken, ik zou dat eerlijk gezegd liever niet doen. Ik denk dat het gemakkelijk genoeg is om zoiets te zeggen als je weet dat je er niet zult zijn, maar als het puin groot genoeg zal zijn om de grond te raken als talloze micrometeorieten, is het niet echt een kwestie van simpelweg onthouden om je paraplu mee te nemen. Zinnen als "potentieel miljoenen meteoren per uur" en "tussen 1000 en 10.000 keer de dichtheid van ruimterotsen die normaal aanwezig zijn in een lage baan om de aarde" klinken niet zo ook goed.

Dus, aangezien sommige van dergelijke astronomische gebeurtenissen duidelijk een significant risico vormen voor lopende missies naar andere hemellichamen in het zonnestelsel, is het misschien de moeite waard er iets aan te doen, en aangezien kan worden voorspeld dat sommige van deze gebeurtenissen tot op zekere hoogte is mijn vraag:

Hoe kunnen NASA en andere ruimteagentschappen die ten tijde van dergelijke gebeurtenissen orbiters en rovers op en rond Mars hebben of zullen hebben, de risico's verminderen? Welke opties voor risicobeheer hebben ze tot hun beschikking in het geval van een verhoogd risico op inslag met komeetafval? Zou het mogelijk zijn om orbiters om te leiden naar minder risicovolle banen, ze te heroriënteren zodat ze met de verharde kant van de orbiter naar het botsende puin kunnen kijken, of zou het rovers op het land kunnen instrueren om naar een beschut gebied te rijden?

Ik voeg de MAVEN-tag op een paar plaatsen toe, ik heb Mars verwijderd om ruimte te maken, voel je vrij om terug te rollen. MAVEN verstopt zich voor Siding Spring-puin dat hier wordt vermeld: https://www.nature.com/news/hydrogen-cloud-blows-off-mars-1.16156 (gevonden [hier] (https://space.stackexchange.com/a/ 40490/12102))
Twee antwoorden:
TildalWave
2014-01-31 11:28:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Volgens Rich Zurek, hoofdwetenschapper van het Mars Exploration Program van NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, CA, wiens verklaring werd geciteerd in het recente persbericht van NASA getiteld NASA bereidt zich voor op 2014 Comet Watch at Mars (28 januari 2014):

Onze plannen om ruimtevaartuigen op Mars te gebruiken om komeet Siding Spring te observeren, zullen worden gecoördineerd met plannen voor hoe de orbiters zullen bukken en dekking zoeken, als we dat moeten doen.

En JPL's Soren Madsen, hoofdingenieur van het Mars Exploration Program voegt eraan toe:

Het is veel te vroeg voor ons om te weten hoeveel van een bedreiging Siding Spring zal zijn voor onze orbiters. Het kan beide kanten op. Het kan een enorme deal zijn of het kan niets zijn - of iets daartussenin. Hoe actief zal Siding Spring zijn in april en mei? We zullen daar naar kijken, maar als het rode alarm in mei begint te klinken, zou het te laat zijn om te plannen hoe te reageren. Daarom doen we wat we nu doen.

Dus NASA neemt de potentiële dreiging die de komeet C / 2013 A1 Siding Spring zou kunnen vormen voor Mars orbiters serieus, het nauwlettend in de gaten houden. Tegelijkertijd verwerpt het genoemde persbericht de kans dat het komeetafval een risico zou kunnen vormen voor twee NASA's Mars-rovers die actief zijn op het oppervlak, en zegt dat hoewel de atmosfeer van Mars dun is, het "dicht genoeg is om stof te voorkomen. van de komeet om een ​​gevaar te worden ".

Voor de drie omloopbanen die zich momenteel in een baan om Mars bevinden ( Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, en Mars Express) en twee onderweg ( MAVEN en Mars Orbiter Mission) die daar zullen zijn vóór de komeet Siding Spring-flyby, bedreiging kan belangrijker zijn:

Twee belangrijke strategieën om het risico te verkleinen, zijn om orbiters achter Mars te krijgen tijdens de minuten met het hoogste risico en om orbiters zo te oriënteren dat de meest kwetsbare delen niet in de vuurlinie liggen .

Orbiters zijn ontworpen met het risico van botsingen tussen stof en ruimte in gedachten. De meeste van dergelijke botsingen beschadigen een missie niet. Ontwerpfactoren zoals dekens en beschermde plaatsing van kwetsbare componenten helpen. Over een periode van vijf jaar voor een Mars-orbiter, schat NASA een kans van een paar procent op aanzienlijke schade aan een ruimtevaartuig door het achtergrondniveau van inslagen van dergelijke deeltjes, meteoroïden genaamd. Of het Siding Spring-niveau zoveel gevaar - of misschien meer dan 10 keer meer - in een paar uur zal verpakken, hangt af van hoe actief het wordt.

Onderdeel van de risicobeheerstrategie beoordeelt ook de vereiste manoeuvres zo snel mogelijk, om minder brandstof te verbruiken voor dergelijke baanaanpassingen. Dat hangt af van de reactie van de komeet op het passeren van de sneeuwgrens van het zonnestelsel op een afstand van ongeveer 3-4 AU tot de zon, wat in april tot mei 2014 zal gebeuren:

enter image description here

Deze afbeelding toont de baan van komeet C / 2013 A1 Siding Spring terwijl deze rond de zon zwaait in 2014. Op 19 oktober zal de komeet Mars heel dichtbij passeren, slechts 86.000 mijl (138.000 kilometer) van de planeet. Hoewel de kern de planeet zal missen, zou de coma van stofdeeltjes van de komeet de Rode Planeet kunnen omhullen.

Dus daar hebben we het. NASA beschouwt de dreiging voor zijn Mars-orbiters afkomstig van komeet C / 2013 A1 Siding Spring significant genoeg dat het is begonnen met het voorbereiden van risicobeperkende procedures voor de langsvlucht van de komeet in oktober 2014, wanneer de komeet veel dichter langs Mars zal schieten dan de maan. de aarde, maar hij schat dat hij geen enkel risico zal vormen voor zijn twee rovers op het oppervlak van Mars.

De daadwerkelijke procedures die NASA zal volgen, zullen natuurlijk afhangen van de risicobeoordeling en hoe vroeg die kan worden vastgesteld (niet eerder dan wanneer de komeet ergens in april tot mei 2014 de sneeuwgrens van het zonnestelsel overschrijdt), en ze zijn van plan om Houd in de gaten hoe de komeet zich gedraagt ​​en hoeveel stof hij afgeeft als hij Mars nadert. De nieuwste NEOWISE-afbeeldingen laten echter zien dat het een behoorlijk stoffige kerel is:

enter image description here

NASA's NEOWISE-missie maakte beelden van komeet C / 2013 A1 Siding Spring, die Mars op 19 oktober 2014 van dichtbij zal passeren. De infraroodfoto's laten een komeet zien die actief en erg stoffig is, ook al was hij ongeveer 355 miljoen mijl (571 miljoen kilometer) verwijderd van de zon op 16 januari 2014, toen deze foto werd genomen.

Bronnen:


Update (15 augustus 2014): CIOC (Coordinated Investigations Of Comets) organiseerde op 11 augustus 2014 een workshop met de titel Comet Siding Spring and Its Close Approa ch to Mars: Observer's Workshop, en alle vier de sessies werden live uitgezonden via LiveStream. Tijdens de sessie 1: Setting the Stage; Ruimtevaartuigwaarnemingen, ongeveer 34 minuten na het begin van de opgenomen video, presenteerde Tony Farnham (University of Maryland, College Park, Maryland) een gedetailleerd Comet Siding Spring C / 2013 A1 Hazard-overzicht, en deelde deze dia:

enter image description here

Met woorden, er werd vastgesteld dat de komeet niet echt een gevaar vormt voor banen rond Mars, en geen enkele voor rovers met een zwakke Marsatmosfeer die hen nog steeds voldoende bescherming biedt tegen mogelijk komeetstof en puin dat de atmosfeer binnendringt. Orbiters zullen nog steeds een paar eenvoudige opties voor risicobeheer gebruiken die ze als voorzorgsmaatregel ter beschikking hebben, in het bijzonder zullen ze hun banen aan de andere kant van Mars brengen, aangezien de planeet vóór zijn baan het stofspoor van de komeet binnengaat, wat extra bescherming zal kopen. gedurende ongeveer 30 tot 40 minuten gedurende de tijd dat het gevaar als het grootste wordt beoordeeld (impact met stof en puin, en destructieve elektrostatische ontlading terwijl ze door stof- en gaswolken met een hogere dichtheid bewegen die mogelijk lading als plasma kunnen dragen of een ontlading kunnen geven pad voor de eigen elektrostatische lading van de orbiters).

Als aanvullende opmerking zei Tony Farnham dat MAVEN ook zijn hoogspanningsinstrumenten zou kunnen uitschakelen als een extra voorzorgsmaatregel, maar voor op dit punt was de tijd niet zeker. Ik zal updaten als en wanneer ik het kan bevestigen.

Meer actuele informatie naarmate de komeet Mars nadert, zal beschikbaar zijn op de CIOC Comet Siding Spring -pagina's. Bekijk ook de rest van de opgenomen workshopvideo's voor alles wat we momenteel weten over Comet Siding Spring C / 2013 A1, eerdere en geplande observaties, inclusief de hardware die we momenteel hebben (en zullen hebben, MAVEN is nog steeds actief) zijn weg vanaf het moment van deze update met een geplande orbitale inbrengdatum van 22 september 2014) op en rond Mars. Meer hierover kan ook worden gelezen in het persbericht NASA’s Mars Spacecraft Manoeuvres to Prepare for Close Comet Flyby van 25 juli 2014.

Philipp
2014-02-03 18:54:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De Curiosity rover heeft een oppervlakte van iets minder dan 8 m². Spirit en Opportunity beslaan elk slechts ongeveer 4 m². De hele mars heeft een oppervlakte van 144.798.500 km². of 144.798.500.000.000 m².

Als je aan een asteroïde denkt als een puntinvloed die alleen de exacte positie beïnvloedt waar hij landt, en je neemt aan dat elke asteroïde met dezelfde waarschijnlijkheid overal op Mars kan raken, dan is de kans op elke asteroïde die een van de rovers raakt, is één op de 18 biljoen.

Dat betekent dat zelfs als miljoenen kleine asteroïden op Mars naar beneden gaan, het nog steeds zeer onwaarschijnlijk is dat iemand de rovers zal raken.

Er bestaat echter het risico dat een grotere inslag schade veroorzaakt in een veel groter gebied als gevolg van de inslagschokgolf en ejecta die vanaf de inslagkrater wordt gelanceerd. Een inslaggebeurtenis zoals die waarbij de Victoria-krater ontstond, zou zeker een gevaar vormen voor elke rover in de buurt. Maar zulke grote effecten zijn eerder uitzondering dan norm. En zelfs als ze zich voordoen, zou de vernietiging gewoon plaatselijk zijn.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...