Misión conjunta de 200 millones de dólares al asteroide 2020 SO; echa un vistazo o empuja a la órbita de la miniluna de mayor duración

Generando las efemérides de JPL HORIZONTES, los dos encuentros cercanos (1 de diciembre de 2020 y 2 de febrero de 2021) son una forma de cerrarnos en el tiempo para unir algo. Especialmente porque solo se ha observado desde septiembre de 2020. Incluso si algún cohete está listo en la plataforma de lanzamiento en algún lugar, no tenemos la nave.

Eso nos deja con la fase heliocéntrica.

A partir de los vectores de velocidad del segundo encuentro cercano, 2020 SO debería tener alrededor de ~100 m/s de Vinf, colocándolo en una nueva órbita heliocéntrica con un período orbital más corto que la Tierra.

Una órbita después de abandonar la Tierra, el objetivo volverá al mismo punto. Sin embargo, la Tierra no estará allí, desaparecida por más de una semana. Pero este es el punto en la órbita en el que querremos lanzar una "sonda de recuperación" en una órbita aún más corta, en varias órbitas, deshaciendo la deriva que el objetivo ha acumulado.

Esto hace que el tiempo de desarrollo disponible sea un número entero de años. Usando el desarrollo de 3 años para el objetivo de vuelo del Programa Discovery como línea de base, parece poco realista poder tomar suficientes atajos para reducirlo a 2 años.

Así que hay 3 años de deriva para ponerse al día cuando nuestra sonda finalmente se lance. Para la fase de órbitas muy cercanas, el período de la órbita de fase puede aproximarse como linealmente dependiente del Vinf inicial. Una cita de dos años es solo una cuestión de un Vinf de 250 m/s, que es un costo delta-v de un solo dígito además de un escape de la Tierra debido al efecto Oberth, y otra quema del espacio profundo de 150 m/s delta-v cuando llegando al objetivo. Menos del 10% de la masa de la sonda debe ser un tanque de hidracina para lograrlo.

Ese es un plan de misión de 5 años no demasiado optimista para lograr los objetivos básicos de la parte 1).

La maniobra de fase relativamente simple también hace que las cosas sean bastante flexibles: cada año adicional de desarrollo significa 2/3 años de inercia adicional requeridos por el mismo costo delta-v. No es un mal negocio. Aumentos relativamente menores en el presupuesto delta-v pueden mejorar aún más la relación, haciendo que el tiempo de desarrollo sea el dominante. Tomarse su tiempo para hacer las cosas bien es entonces una opción.

Parte 2) Tengo más dudas sobre. Cinco años más tarde, después de la cita, la deriva relativa a la Tierra ha crecido sustancialmente. Una quema de ~200 m/s para iniciar la fase inversa significa que todo el retorno de la muestra se ha convertido en una misión de una década, con muchas más complicaciones de las que un desarrollo acelerado de 3 años probablemente pueda acomodar. Traer todo el escenario de Centaur de vuelta al parque parece aún más poco realista. Para lograr eso dentro de dos o tres décadas, una cantidad sustancial de hipergólicos ( al menos 200 kg) tiene que acelerarse hacia una ubicación heliocéntrica.