Marco Polo (Raumschiff) - Marco Polo (spacecraft)

Marco Polo war ein vorgeschlagenes Weltraummissionskonzept, das zwischen 2005 und 2015 untersucht wurde und eine Materialprobe von der Oberfläche eines erdnahen Asteroiden (NEA) zur detaillierten Untersuchung in Laboratorien auf die Erde zurückbringen sollte . Es wurde der Europäischen Weltraumorganisation erstmals in Zusammenarbeit mit der japanischen Luft- und Raumfahrt-Explorationsagentur JAXA vorgeschlagen . Das Konzept wurde zwischen 2007 und 2015 viermal für die Mittelklasse-Missionen des Cosmic Vision- Programms "M" abgelehnt .

Überblick

Marco Polo war ein Missionskonzept, das darauf abzielte, einen kleinen Asteroiden zu besuchen und eine Probe zur Analyse im Labor auf die Erde zurückzubringen. Das Konzept wurde ursprünglich von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) in Zusammenarbeit mit der Japan Aerospace eXploration Agency JAXA untersucht , die es als Hayabusa Mk2 bezeichnete . Marco Polo wurde erstmals im Juni 2007 für das Cosmic Vision- Programm abgelehnt , aber im November 2007 für weitere Bewertungsstudien ausgewählt.

Die In-situ- Untersuchung und Probenanalyse würde es ermöglichen, die Kenntnis der physikalischen und chemischen Eigenschaften eines kleinen erdnahen Objekts (NEO) zu verbessern, von dem angenommen wird, dass es die ursprüngliche Zusammensetzung des Sonnennebels beibehalten hat, in dem sich Planeten gebildet haben. Somit würde es den Modellen der Planetenbildung einige Einschränkungen und einige Informationen darüber geben, wie Lebensbestandteile auf die Erde gebracht worden sein könnten. Informationen über die physische Struktur würden dazu beitragen, effiziente Minderungsstrategien gegen ein potenziell bedrohliches Objekt zu definieren.

Kleine Körper als primitive übrig gebliebene Bausteine ​​des Entstehungsprozesses des Sonnensystems liefern Hinweise auf das chemische Gemisch, aus dem sich die Planeten vor etwa 4,6 Milliarden Jahren gebildet haben. Aktuelle exobiologische Szenarien für den Ursprung des Lebens rufen eine exogene Abgabe organischer Verbindungen an die frühe Erde hervor. Es wurde vorgeschlagen, dass kohlenstoffhaltige Chondritmaterie (in Form von Planetesimalen oder Staub) diese komplexen organischen Moleküle gebracht haben könnte, die die präbiotische Synthese biochemischer Verbindungen auf der frühen Erde auslösen können. Darüber hinaus stellen Kollisionen von NEOs mit der Erde eine begrenzte Lebensgefahr dar. Aus all diesen Gründen ist die Erforschung solcher Objekte besonders interessant und dringend.

Die Vorschläge von Marco Polo wurden von mehr als 400 Wissenschaftlern weltweit unterstützt. Dieses Konzept stand im Wettbewerb um die Missionen M1, M2, M3 und M4. Es wurde alle vier Male abgelehnt.

Primäres Ziel

Das wichtigste wissenschaftliche Ziel der Marco Polo-Mission ist es, unverändertes Material von einem erdnahen Objekt (NEO) für Analysen in terrestrischen Labors zurückzugeben und Messungen zu erhalten, die noch nicht mit einem Roboter-Raumschiff durchgeführt werden können:

  1. Morphologische Oberflächeneigenschaften
  2. Umgebungsbedingungen (z. B. Staub, Schwerefeld)
  3. Masse, Volumen und Schüttdichte
  4. Mineralogische Zusammensetzung
  5. Oberflächenmineralogie (und möglicherweise Untergrund) und thermophysikalische Eigenschaften (thermische Trägheit, Leitfähigkeit, Diffusionsfähigkeit, Kohäsion der Materialien)
  6. Zusammensetzung und Verteilung der Oberflächenelemente
  7. Allgemeine interne Struktureigenschaften
  8. Globale Topographie
  9. Flüchtige Fülle
  10. Suche nach organischen Verbindungen

Zusätzliche Ziele

Die Mission würde erlauben:

  • Bestimmen Sie die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Zielkörpers, die für die Bausteine ​​der terrestrischen Planeten repräsentativ sind .
  • Identifizieren Sie die Hauptereignisse (z. B. Agglomeration, Erwärmung, wässrige Veränderung, Wechselwirkungen mit Sonnenwind ...), die die Geschichte des Ziels beeinflusst haben.
  • Bestimmen Sie die elementaren und mineralogischen Eigenschaften des Zielkörpers und ihre Variationen mit dem geologischen Kontext auf der Oberfläche.
  • Suche nach präsolarem Material, das in meteoritischen Proben noch unbekannt ist.
  • Untersuchen Sie die Art und Herkunft organischer Verbindungen am Zielkörper.
  • Verstehen Sie die Rolle kleinerer Körperauswirkungen bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde.

MarcoPolo-R und MarcoPolo-2D

Marco Polo erste beiden Ablehnungen kamen in den Wettbewerben für die European Space Agency ‚s Cosmic Vision Programm M1 und M2 - Missionen, die angeblich im Jahr 2018 und 2020 ins Leben gerufen werden, respectively. MarcoPolo-R , wie es damals umbenannt und erneut eingereicht wurde, verlor 2014 im M3-Wettbewerb. Die Mission wurde dann umbenannt und erneut als MarcoPolo-2D eingereicht , um um die M4-Gelegenheit zu kämpfen, wurde jedoch im März abgelehnt 2015 in der ersten Phase des Wettbewerbs.

Ein Basis-Missionsszenario für den Asteroiden 1999 JU3 beinhaltete einen Start mit einem Sojus- Träger eines Mutter-Raumfahrzeugs (MSC), das möglicherweise einen Lander, ein Probenahmegerät, eine Wiedereintrittskapsel und wissenschaftliche Nutzlasten trägt. Der Lander würde eine weiche Landung durchführen, an der Asteroidenoberfläche verankern und verschiedene In-situ- Messungen von Oberflächen- / Untergrundmaterialien in der Nähe der Probenahmestelle durchführen. Die Proben würden entweder mit einer oder mit komplementären Techniken gesammelt. Sobald die Probenahme und die In-situ- Messungen abgeschlossen sind, würde das MSC die Rückreise zur Erde beginnen und die Kapsel für den schnellen Wiedereintritt in die Erdatmosphäre freigeben. Nach geeigneten Quarantäne- und Sterilisationsprozessen im Weltraum wurden Proben in einer speziellen Probenkurationsanlage aus der Kapsel entnommen, um eine erste Probencharakterisierung durchzuführen, bevor sie zur detaillierten Analyse an bestimmte Wissenschaftler verteilt wurden.

Vorgeschlagene Ziele

Einige vorgeschlagene Ziele des Marco Polo-Konzepts waren:

Vorgeschlagene Nutzlast

Zu den wissenschaftlichen Nutzlasten gehören ein hochauflösendes Bildgebungssystem, sichtbare und infrarote sowie mittlere Spektrometer , ein LIDAR und ein Staubmonitor. Diese Instrumente würden während der Anflug-, Schwebe- und Abstiegsphase zu wissenschaftlichen Zwecken, zur Auswahl des Landeplatzes und zur Sicherheit von Raumfahrzeugen bei oberflächennahen Manövern betrieben. Der Lander hätte seine eigene Nutzlast für die Charakterisierung der In-situ- Messungen (z. B. Nahaufnahmekamera, Panoramakamera, Elektronenmikroskop, Röntgendiffraktometer , flüchtiger Detektor, Mikrowaage, Massenspektrometer ). Instrumente auf dem Lander würden vor Ort durch automatische oder erdgesteuerte Sequenzen betrieben. Diese Instrumente würden es auch ermöglichen, den Ort und die Oberflächenumgebung vor Ort der Probenahme zu charakterisieren.

Siehe auch

Verweise

Externe Links