Tämä, jos mikä, on korkean tason liftaamista: Euroopan avaruusjärjestö ottaa pari pientä satelliittia asteroidiluotaimensa kyytiin ja tarjoaa niille huiman kyydin ulkoavaruuteen.

Pikkusatelliitit tässä tapauksessa ovat nykyisin usein opiskelijaryhmien, tutkimuslaitosten tai pienten yhtiöiden lähettämiä Cubesat-tyyppisiä satelliitteja, jotka koostuvat 10 cm kanttiinsa olevista kuutioista. Yksi kuutio sinällään voi toimia jo kuin suurempi satelliitti, mutta usein niistä muodostetaan kahden tai kolmen kuution kokoisia kokonaisuuksia. 

Esimerkiksi tämän vuoden lopussa laukaistava Suomen ensimmäinen satelliitti, Aalto-1, on kolmen kuution cubesat. Viron ensimmäinen satelliitti, EstCube-1 oli puolestaan yksi kuutio.

ESAn luotainkyytiin pääsevät cubesatit valitaan kilpailun perusteella ja kaikki halukkaat tutkimusryhmät sekä yhtiöt ESAn jäsenmaista voivat osallistua kisaan. Valitut laitteet pääsevät Asteroid Impact Mission -luotaimen mukaan; tämä AIM-lyhenteellä tunnettu luotain on tarkoitus lähettää matkaan lokakuussa 2020 ja sen tehtävänä on tutkia kaksoisasteroidia sekä iskeytyä lopulta asteroidin pintaan.

“AIM:ssa on tilaa kuudelle Cubesat-yksikölle”, selittää lennon projektipäällikkö Ian Carnelli. “Periaatteessa siis kuusi yksittäistä laitetta voisi päästä mukaan, mutta koska haluamme hyödyllisiä tieteellisiä tuloksia Cubesateilta, on todennäköisempää että laitteet ovat kooltaan kaksi tai kolme yksikköä.”

“Erityisesti olemme kiinnostuneita Cubesateista, joissa on uudenlaisia ja innovatiivisia havaintolaitteita, jotka täydentävät ja parantavat AIM-luotaimen omien tutkimuslaitteiden toimintaa.”

“Haluaisimme lisäksi käyttää näitä laitteita AIM-luotaimen ja sen asteroidilaskeutujan lisäksi testaamaan avaruusalusten välistä keskinäistä tiedonsiirtoa.”

Ainutlaatuinen asteroiditutkimuslento

Asteroid Impact Mission on siirtymässä juuri niin sanottuun A/B-vaiheeseen, mikä tarkoittaa sitä, että luotaimen, sen tutkimuslaitteiden ja koko lennon periaatteita kartoitetaan alustavasti. 

Perustavoite on kuitenkin jo hyvin selvä: kyseessä on ihmiskunnan ensimmäinen lento kaksoisasteroidia tutkimaan. Toisiaan kiertävät, 800 metriä ja 170 metriä halkaisijaltaan olevat Didymos-asteroidit tulevat vuonna 2022 vain noin 11 miljoonan kilometrin päähän Maasta, jolloin niitä voi tutkia suhteellisen helposti.

AIM kartoittaa asteroidikaksikon kummankin komponentin hyvin tarkasti visuaalisesti, lämpösäteilyn aallonpituusalueella sekä tutkalla. Se myös lähettää pinnalle pienen laskeutujan.

Kyseessä on ESAn osuus laajemmasta, kansainvälisestä AIDA-hankkeesta (Asteroid Impact & Deflection Assessment). Sen toinen tärkeä osa on NASAn johtama Double Asteroid Redirection Test -luotain, eli DART, joka tulee törmäämään suurella nopeudella asteroideista pienempään. AIM tutkii asteroideja niin ennen kuin jälkeenkin törmäyksen, ja pystyy määrittämään törmäyksen aiheuttamat muutokset niin pienemmän asteroidin pinnalla kuin sen kiertoradassa suuremman ympärillä.

“Luotain tulee lähettämään paljon tieteellisesti kiinnostavaa tietoa, mutta silti kehitämme sitä teknologian testauslentona”, kertoo Ian Carnelli.

“Testaamme sen avulla tulevaisuudessa planeettainvälisillä lennoilla tarvittavia tekniikoita ja teknologiaa, kuten esimerkiksi kaksisuuntaista, suurinopeuksista laserlinkkiä. Luotain tulee lähettämään tietoja laserilla ESA Teneriffalla sijaitsevaan vastaanottoasemaan. Lisäksi testaamme alusten välistä tietoliikennettä planeettainvälisessä avaruudessa sekä heikossa painovoimakentässä.” 

“Myöhemmin tätä tietotaitoa voidaan käyttää muilla kauaksi Maasta suuntautuvilla lennoilla, kuten Lagrangen pisteessä olevien observatorioiden, Marsin Phobos-kuun (sekä lopulta Marsin itsensä) pinnalta näytettä hakevien lentojen sekä myös miehitettyjen, kauemmaksi kotiplaneetastamme suuntaavien lentojen keräämien suurten tietomäärien lähettämiseksi Maahan.”

Kuinka mukaan?

Mahdollisuus lähettää Cubesateja AIM:n mukana liittyy ESAn “yleisten tutkimusten ohjelman” organisoimaan SysNova-kilpailuun

“SysNovan tarkoituksena on vertailla ja analysoida varsin suurta määrää erilaisia vaihtoehtoja avaruuslennon tekemiseksi, ja lisäksi tämä kilpailu tarjoaa yliopistoille ja teollisuudelle mahdollisuuden tehdä työtä yhdessä ja kehittää aivan uudenlaista huipputekniikkaa tutkimuslaitteita varten.”

Tarkempia tietoja kiinnostuneille on ESAn julkaisemassa kilpailukutsussa. Ryhmien tulee toimittaa ensimmäisenä konkreettisena vaiheena ideakuvauksensa sekä selvityksensä siitä. miten he aikovat ratkaista pienen avaruusaluksen operoinnissa lähellä asteroidia olevat ongelmat. 

Voittajahankkeet saavat ESAsta rahoitusta seitsemän kuukautta kestävää tarkempaa suunnittelua varten. Tulokset käydään läpi ESTECissä, ESAn Alankomaissa, Noordwijkissä sijaitsevassa teknisessä keskuksessa pidettävässä loppukatselmuksessa. ESA avustaa sen jälkeen valittuja hankkeita toteuttamaan suunnitelmansa.