Ήρα, η πρώτη αποστολή της ESA για την πλανητική άμυνα

Η Ήρα  – που πήρε το όνομά της από την ελληνική θεά του γάμου – θα είναι, μαζί με το διαστημικό σκάφος Double Asteroid Redirect Test ( DART ) της NASA, ο πρώτος ανιχνευτής της ανθρωπότητας που θα συναντηθεί με ένα δυαδικό σύστημα αστεροειδών, μια ελάχιστα κατανοητή τάξη που αποτελεί περίπου το 15% όλων των γνωστών αστεροειδών.

Το συμβόλαιο υπογράφηκε σήμερα από τον Franco Ongaro, Διευθυντή Τεχνολογίας, Μηχανικής και Ποιότητας της ESA και τον Marco Fuchs, Διευθύνοντα Σύμβουλο της Γερμανικής διαστημικής εταιρείας OHB, τον κύριο ανάδοχο της κοινοπραξίας Hera. Η υπογραφή πραγματοποιήθηκε στο κέντρο ESOC της ESA στη Γερμανία, το οποίο θα χρησιμεύσει ως έλεγχος αποστολής για το Hera που κυκλοφόρησε το 2024.

Η Ήρα είναι η ευρωπαϊκή συμβολή σε μια διεθνή πλανητική αμυντική συνεργασία μεταξύ Ευρωπαίων και Αμερικανών επιστημόνων που ονομάζεται Asteroid Impact & Deflection Assessment, AIDA . Το διαστημικό σκάφος DART – που αναμένεται να κυκλοφορήσει τον Ιούλιο του 2021 – θα κάνει πρώτα μια κινητική επίδραση στο μικρότερο από τα δύο σώματα. Η Hera θα παρακολουθήσει μια λεπτομερή έρευνα μετά την πρόσκρουση για να μετατρέψει αυτό το μεγάλης κλίμακας πείραμα σε μια καλά κατανοητή και επαναλαμβανόμενη τεχνική εκτροπής αστεροειδών.

Ενώ το κάνει αυτό, το Hera σε μέγεθος γραφείου θα επιδείξει επίσης πολλές νέες τεχνολογίες, όπως η αυτόνομη πλοήγηση γύρω από τον αστεροειδή – όπως τα σύγχρονα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό στη Γη – ενώ συλλέγει κρίσιμα επιστημονικά δεδομένα, για να βοηθήσει τους επιστήμονες και τους μελλοντικούς σχεδιαστές αποστολών να κατανοήσουν καλύτερα τις συνθέσεις και τις δομές των αστεροειδών .

Η Hera θα αναπτύξει επίσης τα πρώτα «CubeSats» της Ευρώπης (μικροσκοπικοί δορυφόροι που έχουν κατασκευαστεί από κουτιά των 10 cm) σε βαθύ χώρο για στενή παρακολούθηση αστεροειδών, συμπεριλαμβανομένου του πρώτου ανιχνευτή ραντάρ του εσωτερικού ενός αστεροειδούς  – χρησιμοποιώντας μια  ενημερωμένη έκδοση του συστήματος ραντάρ που συνεχίστηκε Η αποστολή κομήτη της Rosetta της ESA .

Λόγω της εκτόξευσής του τον Οκτώβριο του 2024, η Hera θα ταξιδέψει σε ένα δυαδικό σύστημα αστεροειδών – το ζευγάρι  των αστεροειδών κοντά στη Γη. Το κύριο σώμα μεγέθους 780 μέτρων με διάμετρο βουνού περιστρέφεται γύρω από ένα φεγγάρι 160 μέτρων, επίσημα βαμμένο «Dimorphos» τον Ιούνιο του 2020, περίπου του ίδιου μεγέθους με τη Μεγάλη Πυραμίδα της Γκίζας.

Ο κινητικός αντίκτυπος του DART στο Dimorphos το Σεπτέμβριο του 2022 αναμένεται να αλλάξει την τροχιά του γύρω από το Δίδυμο και να δημιουργήσει έναν ουσιαστικό κρατήρα. Αυτός ο αστεροειδής σεληνόφωτο θα γίνει μοναδικός, ως το πρώτο ουράνιο σώμα που έχει τροποποιήσει σκόπιμα τα τροχιακά και φυσικά χαρακτηριστικά του από την ανθρώπινη παρέμβαση. Η Ήρα θα φτάσει στο σύστημα Διδύμου στα τέλη του 2026, για να πραγματοποιήσει τουλάχιστον έξι μήνες μελέτης.

Ο έλεγχος της αποστολής της Hera θα βασίζεται στο κέντρο ESOC της ESA  στο Ντάρμσταντ της Γερμανίας, επίσης το σπίτι του νέου προγράμματος Διαστημικής Ασφάλειας και Ασφάλειας της ESA , στο οποίο συμμετέχει η Hera.

Αυτή η υπογραφή σύμβασης καλύπτει την πλήρη ανάπτυξη, ολοκλήρωση και δοκιμή δορυφόρων της Hera, συμπεριλαμβανομένου του προηγμένου συστήματος καθοδήγησης, πλοήγησης και ελέγχου (GNC) . Οι συμβάσεις για τα δύο φιλοξενούμενα CubeSats της Hera και σχετικές τεχνολογικές εξελίξεις βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη.

Οι Ευρωπαίοι εταίροι της Hera

Η σύμβαση έχει ανατεθεί σε μια κοινοπραξία με επικεφαλής τον κύριο ανάδοχο OHB System AG στη Βρέμη.

Από τα 17 κράτη μέλη της ESA που συμβάλλουν στην Hera, η Γερμανία βρίσκεται στην πρώτη γραμμή, η οποία έχει αναλάβει τη συνολική σχεδίαση και ολοκλήρωση διαστημικών σκαφών Hera, κύριες κάμερες πλοήγησης, δεξαμενές, προωθητές, κεραία υψηλού κέρδους, τροχούς αντίδρασης και μονάδα μαζικής μνήμης.

Η Ιταλία ηγείται των υποσυστημάτων ισχύος και πρόωσης της αποστολής και παρέχει τον αναμεταδότη βαθιάς διαστήματος που θα επιτρέψει το πείραμα ραδιοεπιστήμης της αποστολής. Επιπλέον, η Ιταλία πρωτοστατεί στην αναζήτηση σκόνης και ορυκτών στο CubeSat, που πήρε το όνομά του από την αείμνηστη Αντρέα Μιλάνι , διακεκριμένο καθηγητή και κορυφαίο επιστήμονα αστεροειδών .

Το Βέλγιο αναπτύσσει τον ενσωματωμένο υπολογιστή και λογισμικό της Hera, τον εγκέφαλο του διαστημικού σκάφους, καθώς και τη μονάδα κλιματισμού και διανομής ισχύος – την καρδιά του ηλεκτρικού υποσυστήματος. Συμβάλλει επίσης στο ιαματικό θερμικό σύστημα απεικόνισης της Hera και στο κέντρο λειτουργίας CubeSats στο ESA / ESEC.

Το Λουξεμβούργο ηγείται του ραδιοφωνικού σταθμού «Juventas» CubeSat και του συστήματος δορυφορικής επικοινωνίας που επιτρέπει στα δύο Hera CubeSats να επικοινωνούν με τη Γη μέσω ενός καινοτόμου δικτύου χρησιμοποιώντας το Hera ως ρελέ δεδομένων.

Η Πορτογαλία και η Ρουμανία αναπτύσσουν το υψόμετρο λέιζερ που θα παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για τις αυτόνομες λειτουργίες πλοήγησης. Επιπλέον, η Ρουμανία αναπτύσσει τη μονάδα επεξεργασίας εικόνας, την πλεξούδα και τον ηλεκτρικό εξοπλισμό δοκιμών (ενώ συμβάλλει επίσης στην ανάπτυξη του ΑΕΕ της).

Η Τσεχική Δημοκρατία είναι υπεύθυνη για την πλήρη δορυφορική δομή, το λογισμικό ωφέλιμου φορτίου (για τη διοίκηση των οργάνων), την ανεξάρτητη επικύρωση λογισμικού και τον εξοπλισμό υποστήριξης εδάφους για δορυφορικές δοκιμές πριν από την πτήση. Παρέχει επίσης στοιχεία για το λογισμικό ραντάρ και επεξεργασίας δεδομένων χαμηλής συχνότητας της Juventas στο δεύτερο CubeSat.

Και η Ισπανία αναπτύσσει το προηγμένο σύστημα καθοδήγησης, πλοήγησης και ελέγχου της Hera, καθώς και το σύστημα επικοινωνίας βαθιού διαστήματος. Παρέχει επίσης το όργανο βαρύτητας Juventas.

• Η Αυστρία υποστηρίζει την ανάλυση και επεξεργασία δεδομένων αποστολής
• Η Δανία συνεισφέρει στο Juventas CubeSat και στην απομακρυσμένη τερματική μονάδα
• Η Γαλλία παρέχει ραντάρ χαμηλής συχνότητας της Juventas, καθώς και ιχνηλάτες αστεριών και υποστήριξη στον προγραμματισμό λειτουργιών ωφέλιμου φορτίου της CubeSats και στις διαδρομές εγγύτητας
• Η Ουγγαρία υποστηρίζει την επιστημονική βαθμονόμηση των καμερών
• Οι Κάτω Χώρες αναπτύσσουν το νέο σύστημα ανάπτυξης CubeSat μεγάλου διαστήματος και παρέχουν αισθητήρες Hera’s Sun
• Η Ελβετία συνεισφέρει με δομικά στοιχεία και μηχανισμούς για τις ηλιακές συστοιχίες
• Η Φινλανδία παρέχει τον δεύτερο πολυφασματικό σύστημα απεικόνισης και ενσωματωμένο εξοπλισμό CubeSats. Παρέχει επίσης τη μονάδα επεξεργασίας δεδομένων
• Η Πολωνία συμβάλλει με τις κεραίες χαμηλού συχνοτήτων της Juventas
• Η Ιρλανδία παρέχει μια καινοτόμο αδρανειακή μονάδα μέτρησης για το διαστημικό σκάφος Hera για την υποστήριξη της πλοήγησης σε βαθύ διάστημα
• Το συνδεδεμένο κράτος μέλος της ESA  Λετονία συνεισφέρει ανιχνευτή χρόνου πτήσης για το υψόμετρο λέιζερ της αποστολής.