Ju mer planet astronomer studerar asteroider, desto mer inser de hur varierande och olika de kan vara. Vissa, som 16 Psyche, är gjorda av massivt nickel och järn, medan andra är gjorda av sten. Vissa asteroider har hittats med månar, ringar och vissa isiga föremål suddar verkligen gränsen mellan komet och asteroid. För att verkligen förstå deras natur skulle det kräva dussintals eller kanske hundratals enskilda uppdrag i skalan från Rosetta eller New Horizons.
Eller kanske inte.
Ett forskargrupp med Finska Meteorologiska institutet meddelade idag att det bästa sättet att utforska de olika föremålen i asteroidbältet skulle vara med en flotta av små nanosatelliter - 50 borde göra susen för att utforska 300 separata asteroider, vilket minskar de individuella kostnaderna till några hundra tusen dollar per asteroid. Under en presentation som de gjorde vid European Planetary Science Congress (EPSC) 2017 i Riga på tisdagen visade forskarna hur dessa små satelliter kunde resa ut till asteroidbältet, samla in data om enskilda asteroider och återvända till jorden för att ladda ner sina data.
De 50 satelliterna kunde startas tillsammans i ett enda fordon och sedan separeras en gång i rymden, eller så kan de fylla extra utrymme i befintliga lanseringar. Den exakta lanseringsbanan spelar ingen roll, så länge rymdfarkosten kan komma utanför jordens skyddande magnetosfär, där de kan fånga en tur på solvinden.
En gång i rymden, skulle 5 kg rymdskepp distribuera en 20 km lång trådkabel som skulle fånga solvinden; de ständigt flödande partiklarna som kommer från solen och ger en liten drivkraft. Detta är känt som ett "E-segel" eller elektriskt segel. Till skillnad från ett solsegel, som beror på fotonen som kommer från solen, skördar elektriska segel fart på laddade protoner.
Forskare räknar fortfarande ut om detta är ett effektivt framdrivningssystem för rymdskepp. En estnisk prototypsatellit lanserades redan 2015, men dess ombordmotor lyckades inte rulla ut sin koppling. Den finska Aalto-1-satelliten som sjösattes i juni 2017 och kommer att testa ett prototypelektriskt segel utöver flera andra experiment under nästa år. Ännu mer avancerade versioner har föreslagits, såsom Heliopause Electrostatic Rapid Transit System (eller HERTS), ett uppdrag som skulle kunna nå 100 astronomiska enheter på 10-15 år genom att använda ett enormt elektrifierat nät i rymden.
När det gäller detta asteroiduppdrag skulle varje satellits elektriska segel bara ge den en hastighetsförändring på bara en millimeter per sekund, men under ett 3,2-årigt uppdrag skulle det möjliggöra att rymdskeppet når asteroidbältet och återgår till jorden.
I själva verket skulle rymdskeppet använda sina tetrar för att manövrera i asteroidbältet och flyga förbi så många mål som de kan med detta minuscule dragkraft. Varje satellit bör kunna nå minst 6-7 nummer asteroider, och kanske ännu fler mindre.
Varje satellit skulle vara utrustad med ett teleskop med endast en 40 mm bländare. Det är storleken på ett litet fläckarea eller ett halvt kikare, men det räcker för att lösa funktioner på ytan på en asteroid så stor som 100 meter från 1000 km bort. Förutom att ta visuella bilder av asteroidmålen, skulle rymdskeppet vara utrustat med en infraröd spektrometer för att bestämma dess meteorologi.
Eftersom rymdskeppet är så litet kan de inte bära en sändare för att skicka sina data tillbaka till jorden. Istället skulle de lagra alla sina vetenskapliga fynd på ett minneskort och sedan dumpa sina data när deras omlopp bringar dem tillbaka till jorden.
Forskarna uppskattar att utvecklingen av uppdraget troligen skulle kosta cirka 60 miljoner euro, eller 70 miljoner dollar, vilket skulle sänka kostnaden per asteroid till cirka 200 000 euro eller 240 000 dollar.
