A missão de ensaio para salvar a Terra, Don Quijote, encomendada pela Agência Espacial Europeia, está planejada para testar o potencial de uma missão real de vida ou morte para desviar um asteróide indutor de extinção em massa de um curso de colisão com a Terra.
Atualmente, na fase de 'conceito', a Missão de Mitigação de Impacto de Asteróide Próximo à Terra Don Quijote - foi modelada em um voo proposto para 2002 AT4 ou 1989 ML, sendo ambos asteróides próximos à Terra, embora nenhum deles represente um risco óbvio de colisão. No entanto, estudos posteriores propuseram que o Amor 2003 SM84 ou mesmo o 99942 Apophis podem ser alvos mais adequados. Afinal, 99942 Apophis carrega um risco marginal (1 em 250.000) de impacto na Terra em 2036.
Qualquer que seja o objetivo, é proposto um lançamento duplo de duas naves espaciais - um Impactor chamado Hidalgo (um título que Cervantes deu ao Don Quixote original) e um Orbiter chamado Sancho (que era o fiel companheiro de Don).
Embora o papel do Impator seja auto-explicativo, o Orbiter desempenha um papel fundamental na interpretação do impacto - a ideia é coletar dados de mudança de momento e mudança de trajetória do impacto que informariam missões futuras, nas quais o destino da Terra pode realmente estar em jogo .
A extensão da transferência de momento do Impactor para o asteróide depende da massa do Impator (pouco mais de 500 kg) e de sua velocidade (cerca de 10 quilômetros por segundo), bem como da composição e densidade do asteróide. A maior mudança de momento será alcançada se o impacto lançar ejetos que atingem a velocidade de escape. Se, em vez disso, o Impactor se enterrar dentro do asteróide, isso não será alcançado, pois sua massa será substancialmente menor do que qualquer asteróide indutor de extinção em massa. Por exemplo, o objeto que criou a cratera Chicxulub e destruiu os dinossauros (sim, tudo bem - exceto os pássaros) é pensado para ter sido na ordem de 10 quilômetros de diâmetro.
Portanto, antes do impacto, para ajudar no direcionamento futuro e nos cálculos de velocidade de impacto necessários, o Orbiter fará uma análise detalhada da massa geral do asteróide alvo e sua densidade e granularidade próximas à superfície. Depois do impacto, o Orbiter avaliará a velocidade e a distribuição dos ejetos de colisão por meio de sua câmera de impacto.
No entanto, medir com precisão o grau de deflexão alcançado pelo impacto representa um desafio substancial para a missão. Precisamos de dados muito melhores sobre a massa e velocidade do asteróide alvo do que podemos estabelecer a partir da Terra. Assim, o Orbiter fará uma série de sobrevôos e entrará em órbita ao redor do asteróide para avaliar o quanto o asteróide é afetado pela proximidade da sonda.
Uma determinação precisa da distância do orbitador ao asteróide será alcançada por seu altímetro a laser, enquanto um experimento de radiofrequências determinará com precisão a posição do orbitador (e, portanto, a posição do asteróide) em relação à Terra.
Depois de estabelecer o Orbiter como ponto de referência, o efeito da colisão do Impactor será avaliado. No entanto, um fator de confusão significativo é o efeito Yarkovsky - o efeito do aquecimento solar do asteróide, que induz a emissão de fótons térmicos e, portanto, gera uma pequena quantidade de impulso. O efeito Yarkovsky empurra naturalmente a órbita de um asteróide para fora se ele tiver um giro de progresso (na direção de sua órbita) - ou para dentro se tiver um giro retrógrado. Portanto, o Orbiter também precisará de um espectrômetro infravermelho térmico para separar o efeito Yarkovsky do efeito do impacto.
E, é claro, dada a importância do Orbiter como ponto de referência, o efeito da radiação solar sobre ele também deve ser medido. De fato, também precisamos levar em consideração que esse efeito mudará à medida que as superfícies altamente refletivas da nova espaçonave brilhante perderem seu brilho. Superfícies altamente refletivas emitem radiação, quase imediatamente, em níveis de energia (isto é, alto momento) quase equivalente à radiação incidente. No entanto, superfícies com baixo nível de albedo podem liberar apenas radiação térmica de menor energia (ou seja, menor momento) - e o fazem mais lentamente.
Em outras palavras, uma superfície de espelho produz uma vela solar muito melhor do que uma superfície preta.
Em resumo, a missão de mitigação de impacto da Don Quijote exigirá um impactador com uma câmera de mira - e um orbiter com uma câmera de observação de impacto, um altímetro a laser, um experimento de ciências radioelétricas e um espectrômetro de infravermelho térmico - e lembre-se de medir o efeito da pressão da radiação solar na nave espacial no início da missão, quando está brilhante - e mais tarde, quando não está.
Leitura adicional: Wolters e cols. Requisitos de medição para uma missão de demonstração de mitigação de impacto de asteróides perto da Terra.
