CU Boulder et Lockheed Martin dirigeront une nouvelle mission spatiale pour capturer le tout premier regard rapproché d'une mystérieuse classe d'objets du système solaire :les astéroïdes binaires.

Ces corps sont des paires d'astéroïdes qui gravitent les uns autour des autres dans l'espace, un peu comme la Terre et la Lune. Dans une revue de projet le 3 septembre, La NASA a donné le feu vert officiel à la mission Janus, nommé d'après le dieu romain à deux visages. La mission étudiera ces distiques d'astéroïdes dans des détails jamais vus auparavant.

Ce sera un moment à deux :en 2022, l'équipe Janus lancera deux vaisseaux spatiaux identiques qui parcourront des millions de kilomètres pour voler individuellement près de deux paires d'astéroïdes binaires. Leurs observations pourraient ouvrir une nouvelle fenêtre sur la façon dont ces divers corps évoluent et même éclatent au fil du temps, dit Daniel Scheeres, l'investigateur principal de Janus.

"Les astéroïdes binaires sont une classe d'objets pour lesquels nous n'avons pas de données scientifiques à haute résolution, " dit Scheeres, professeur distingué au département Ann et H.J. Smead des sciences du génie aérospatial à CU Boulder. "Tout ce que nous avons sur eux est basé sur des observations au sol, qui ne vous donnent pas autant de détails que d'être de près."

La mission, qui coûtera moins de 55 millions de dollars dans le cadre du programme SIMPLEx de la NASA, peut également contribuer à inaugurer une nouvelle ère de l'exploration spatiale, a déclaré Josh Wood de Lockheed Martin. Il a expliqué que le vaisseau spatial jumeau de Janus est conçu pour être petit et agile, chacun de la taille d'une valise à main.

"Nous voyons un avantage à pouvoir rétrécir notre vaisseau spatial, " dit Bois, chef de projet pour la mission. "Avec les avancées technologiques, nous pouvons maintenant explorer notre système solaire et répondre à d'importantes questions scientifiques avec des vaisseaux spatiaux plus petits."

Janus est dirigé par l'Université du Colorado Boulder, où Scheeres est basé, qui entreprendra également l'analyse scientifique des images et des données pour la mission. Lockheed Martin gérera, construire et exploiter le vaisseau spatial.

Survols

Pour Lockheed Martin et Scheeres, la mission Janus est la dernière étape d'une longue histoire de rapprochement avec les astéroïdes. Ils ont tous les deux joué des rôles majeurs, par exemple, dans la mission OSIRIS-REx de la NASA, qui est actuellement en orbite autour de l'astéroïde Bennu. Lockheed Martin a construit et soutient les opérations du vaisseau spatial, tandis que Scheeres dirige l'équipe scientifique radio de la mission.

« Ce partenariat incarne deux des plus grands atouts de l'université en aérospatiale, " a déclaré le vice-chancelier pour la recherche et l'innovation Terri Fiez. " La combinaison de la recherche de premier ordre et des étudiants chercheurs en aérospatiale à CU Boulder avec les capacités de partenaires industriels comme Lockheed Martin nous permet d'accélérer les découvertes transformationnelles sur le marché pour un impact réel ."

Mais les astéroïdes binaires, qui représentent environ 15% des astéroïdes du système solaire, ajouter un nouveau niveau de complexité à l'histoire des débris rocheux dans l'espace.

"Nous pensons que les astéroïdes binaires se forment lorsque vous avez un seul astéroïde qui tourne si vite que le tout se divise en deux et passe par cette danse folle, " a déclaré Scheeres.

La mission rencontrera deux paires binaires, nommées 1996 FG3 et 1991 VH, chacune présentant un type différent de danse folle. La paire appelée 1991 VH, par exemple, est le joker des deux avec une "lune" qui tourne autour d'un astéroïde primaire beaucoup plus gros selon un schéma difficile à prévoir.

L'équipe utilisera une suite de caméras pour suivre ces dynamiques avec des détails sans précédent. Entre autres objectifs, Scheeres et ses collègues espèrent en savoir plus sur la façon dont les astéroïdes binaires se déplacent, à la fois les uns autour des autres et dans l'espace.

"Une fois que nous les voyons de près, il y aura beaucoup de questions auxquelles nous pourrons répondre, mais cela soulèvera aussi de nouvelles questions, ", a-t-il déclaré. "Nous pensons que Janus motivera des missions supplémentaires sur des astéroïdes binaires."

Petit et rapide

L'ensemble de la mission, Bois ajouté, est conçu pour être aussi flexible et robuste que possible.

Wood a expliqué qu'au cours de la dernière décennie, les engins spatiaux sont devenus plus petits car les scientifiques se sont tournés vers des engins spatiaux de la taille d'une pinte appelés CubeSats et SmallSats pour collecter des données. De telles missions réduisent les coûts et le temps de préparation en utilisant des pièces standard plus abordables.

Le vaisseau spatial jumeau de Janus, cependant, s'aventurera plus loin que n'importe laquelle de ces missions miniatures à ce jour. Après avoir décollé en 2022, ils effectueront d'abord une orbite autour du soleil, avant de retourner vers la Terre et de se frayer un chemin loin dans l'espace et au-delà de l'orbite de Mars. C'est un long chemin à parcourir pour des machines qui ne pèsent qu'environ 80 livres chacune.

"Je pense que c'est un excellent test pour ce qui est réalisable de la communauté aérospatiale, " Wood a dit. " Et le développement centré sur le Colorado pour cette mission, combinant le talent spatial de CU Boulder et de Lockheed Martin, est un témoignage des compétences disponibles dans l'État."

Et, Bois ajouté, l'équipe est prête à se lancer sérieusement dans la mission :il y a beaucoup à faire avant le lancement du vaisseau spatial dans seulement deux ans.

"Nous voyons cette évolution vers des engins spatiaux plus petits et plus performants être un marché clé à l'avenir pour les missions scientifiques, " Wood dit. " Maintenant, nous voulons exécuter et montrer que nous pouvons le faire."