Don Quijote ภารกิจการฝึกซ้อมเพื่อปกป้องโลกได้รับมอบหมายจากองค์การอวกาศยุโรปมีการวางแผนเพื่อทดสอบศักยภาพของภารกิจชีวิตจริงหรือความตายเพื่อเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยที่ก่อให้เกิดการสูญพันธุ์จากการชนกับโลก
ปัจจุบันอยู่ในช่วง 'แนวคิด' ภารกิจ Don Quijote Near Earth Asteroid Impact Mitigation - ได้รับการสร้างแบบจำลองบนเที่ยวบินที่เสนอไปยังปี 2002 AT4 หรือ 1989 ML ทั้งสองเป็นดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกแม้ว่าจะไม่ได้แสดงถึงความเสี่ยงต่อการชนอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตามการศึกษาที่ตามมาได้เสนอว่า Amor 2003 SM84 หรือแม้แต่ 99942 Apophis อาจเป็นเป้าหมายที่เหมาะสมกว่า ท้ายที่สุดแล้ว 99942 Apophis มีความเสี่ยงเล็กน้อย (1 ใน 250,000) จากผลกระทบของโลกในปี 2579
ไม่ว่าเป้าหมายจะมีการเสนอการเปิดตัวยานอวกาศสองครั้งแบบคู่ - Impactor ชื่อ Hidalgo (ชื่อ Cervantes มอบให้กับ Don Quixote ดั้งเดิม) และ Orbiter เรียกว่า Sancho (ซึ่งเป็นสหายที่ซื่อสัตย์ของ Don)
ในขณะที่บทบาทของ Impactor นั้นสามารถอธิบายตนเองได้ Orbiter มีบทบาทสำคัญในการตีความผลกระทบ - ความคิดในการเก็บรวบรวมโมเมนตัมของผลกระทบและข้อมูลการเปลี่ยนแปลงวิถีซึ่งจะแจ้งภารกิจในอนาคตซึ่งชะตากรรมของโลกอาจอยู่ในความเสี่ยง .
ขอบเขตการถ่ายโอนโมเมนตัมจาก Impactor ไปยังดาวเคราะห์น้อยนั้นขึ้นอยู่กับมวลของ Impactor (เพียง 500 กิโลกรัม) และความเร็ว (ประมาณ 10 กิโลเมตรต่อวินาที) รวมถึงองค์ประกอบและความหนาแน่นของดาวเคราะห์น้อย การเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดนั้นจะเกิดขึ้นได้หากผลกระทบเกิดขึ้นกับการตกกระทบที่มีความเร็วในการหลบหนี ถ้า Impactor ฝังตัวอยู่ในดาวเคราะห์น้อยจะไม่ประสบความสำเร็จมากนักเนื่องจากมวลของมันจะน้อยกว่ามวลดาวเคราะห์น้อยที่ทำให้เกิดการสูญพันธุ์ ตัวอย่างเช่นวัตถุที่สร้างปล่องภูเขาไฟ Chicxulub และกำจัดไดโนเสาร์ (ใช่ครับ - ยกเว้นนก) คาดว่าจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 กิโลเมตร
ดังนั้นก่อนที่จะส่งผลกระทบเพื่อช่วยในการกำหนดเป้าหมายในอนาคตและต้องการการคำนวณความเร็วของแรงกระแทก Orbiter จะทำการวิเคราะห์อย่างละเอียดเกี่ยวกับมวลรวมของดาวเคราะห์น้อยเป้าหมายและความหนาแน่นใกล้พื้นผิวและเม็ดละเอียด จากนั้นหลังจากการชนยานอวกาศจะประเมินความเร็วและการกระจายของอีเจ็คการชนผ่านกล้องอิมแพ็ค
อย่างไรก็ตามการวัดระดับการเบี่ยงเบนที่ถูกต้องจากผลกระทบนั้นเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับภารกิจ เราต้องการข้อมูลที่ดีกว่าเกี่ยวกับมวลและความเร็วของดาวเคราะห์น้อยเป้าหมายมากกว่าที่เราสามารถพิสูจน์ได้จากโลก ดังนั้นยานอวกาศจะทำชุดของการบินผ่านแล้วไปสู่วงโคจรรอบดาวเคราะห์น้อยเพื่อประเมินว่าดาวเคราะห์น้อยได้รับผลกระทบมากแค่ไหนจากความใกล้ชิดของยานอวกาศ
การกำหนดระยะห่างจากดาวเคราะห์น้อยอย่างแม่นยำจะทำได้โดย Laser Altimeter ในขณะที่การทดลองทางวิทยาศาสตร์วิทยุจะกำหนดตำแหน่งของ Orbiter ได้อย่างแม่นยำ (และตำแหน่งของดาวเคราะห์น้อย) ที่สัมพันธ์กับโลก
หลังจากนั้นจึงจัดตั้ง Orbiter เป็นจุดอ้างอิงผลของการชนของ Impactor จะถูกประเมิน อย่างไรก็ตามปัจจัยที่มีนัยสำคัญที่ทำให้เกิดการรบกวนคือผลกระทบของยาร์คอฟสกีซึ่งเป็นผลมาจากการให้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ของดาวเคราะห์น้อยซึ่งทำให้เกิดการปล่อยโฟตอนความร้อนและทำให้เกิดแรงผลักดันจำนวนเล็กน้อย เอฟเฟกต์ Yarkovsky ผลักวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยออกไปด้านนอกถ้ามันมีการหมุนวนแบบ Prograde (ในทิศทางของวงโคจร) - หรือเข้าด้านในถ้ามันหมุนแบบถอยหลังเข้าคลอง ดังนั้นยานอวกาศจะต้องใช้ Thermal Infrared Spectrometer เพื่อแยกเอฟเฟกต์ยาร์คอฟสกี้ออกจากผลกระทบ
และแน่นอนด้วยความสำคัญของยานอวกาศที่เป็นจุดอ้างอิงผลของการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ก็ต้องถูกวัดด้วย แน่นอนว่าเราจะต้องคำนึงถึงผลกระทบนี้ที่จะเปลี่ยนไปเนื่องจากพื้นผิวสะท้อนแสงสูงของยานอวกาศใหม่จะสูญเสียความเงาไป พื้นผิวที่สะท้อนแสงสูงจะเปล่งรังสีเกือบจะในทันทีที่ระดับพลังงาน (เช่นโมเมนตัมสูง) เกือบเทียบเท่ากับรังสีที่ตกกระทบ อย่างไรก็ตามพื้นผิวอัลเบโด้ต่ำอาจปล่อยพลังงานความร้อนที่ลดลงเท่านั้น (เช่นโมเมนตัมที่ต่ำกว่า) - และจะทำช้ากว่า
เมื่อต้องการใส่อีกวิธีหนึ่งพื้นผิวกระจกทำให้ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์ดีกว่าพื้นผิวสีดำมาก
สรุปสั้น ๆ ภารกิจลดแรงกระแทก Don Quijote จะต้องใช้ Impactor พร้อมกล้องกำหนดเป้าหมาย - และยานอวกาศที่มีกล้องตรวจจับแรงกระแทก, เลเซอร์ Altimeter, การทดลองทางวิทยาศาสตร์ด้วยคลื่นวิทยุและ Thermal Infrared Spectrometer - และคุณควรจำไว้เพื่อวัด ผลกระทบของแรงกดดันจากรังสีดวงอาทิตย์ต่อยานอวกาศในช่วงแรกของภารกิจเมื่อมันเป็นประกาย - และต่อมาเมื่อไม่ได้
อ่านเพิ่มเติม: Wolters et al ข้อกำหนดการวัดสำหรับภารกิจสาธิตการลดผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยใกล้โลก
