Hera es una sonda espacial desarrollada por la Agencia Espacial Europea para su programa de Seguridad Espacial. Su objetivo principal es estudiar el sistema binario de asteroides Didymos que fue impactado por DART y contribuir a la validación del método de impacto cinético para desviar un asteroide cercano a la Tierra en una trayectoria de colisión con la Tierra. Medirá el tamaño y la morfología del cráter creado y el momento transferido por un proyectil artificial que impacta contra un asteroide, lo que permitirá medir la eficiencia de la desviación producida por el impacto. También analizara la nube de escombros en expansión causada por el impacto.
La nave espacial fue lanzada el 7 de octubre de 2024 a bordo de un vehículo de lanzamiento Falcon9 de SpaceX y estudiara los resultados del impactador DART, 4años después del impacto. DART impactó el asteroide Dimorphos, el más pequeño de los 2objetos que forman el asteroide binario 65803Didymos, el 26 de septiembre de 2022. El vehículo de lanzamiento, B1061, utilizado anteriormente para la misión Crew-1, se gastó en este vuelo.
Hera tiene una masa de 1128kg y lleva una carga útil de cámaras, un altímetro y un espectrómetro. También llevara 2ilogramosnanosatélites CubeSats, llamados Milani y Juventas.
Hera caracterizara completamente la composición y las propiedades físicas del sistema binario de asteroides, incluyendo, por primera vez, las estructuras internas y subsuperficiales. También realizara demostraciones tecnológicas relacionadas con operaciones en las proximidades de un cuerpo pequeño y el despliegue y la comunicación con CubeSats en el espacio interplanetario.
Historia del proyecto miniaturadeimagen|Technicians prepare to move NASA’s Double Asteroid Redirection Test (DART)
AIDA el proyecto conjunto con la NASA AIDA es el primer programa operativo cuyo objetivo es probar un método de desvío de asteroides cercanos a la Tierra. Fue creado en 2013 conjuntamente por científicos apoyados por la NASA y la ESA. Su objetivo es probar el uso de un dispositivo de tipo impactador para desviar un asteroide que pudiera chocar contra la Tierra. Este programa prevé el lanzamiento al asteroide binario (65803) Didymos de 2naves espaciales: el impactador DART desarrollado por la NASA encargado de estrellarse a gran velocidad sobre el más pequeño de los dos asteroides y el orbitador AIM desarrollado por la ESA, que debe medir los efectos del impacto. Tras una fase de evaluación en las 2agencias espaciales, la Agencia Espacial Europea decidió a finales de 2016 abandonar el desarrollo de AIM debido a la falta de apoyo financiero suficiente de los Estados miembros. La NASA, por su parte, decidió continuar con el desarrollo de DART. En este nuevo contexto, los observatorios terrestres son los encargados de asumir parcialmente el papel de AIM. El proyecto DART evolucionará a partir de entonces incorporando el nanosatélite LICIACube, liberado antes del impacto y encargado de capturar y retransmitir los primeros 100 segundos del mismo.
Renacimiento del proyecto europeo En 2017, a petición de varios Estados miembros de la Agencia Espacial Europea, esta última reanudó los estudios de una nave sustituta de la AIM que recibió el nombre de Hera (en honor a la diosa griega del matrimonio Hera). Hera debe cumplir todos los objetivos asignados a la AIM, pero mientras tanto optimizar al máximo todos los componentes de la misión. Hera se lanzará en octubre de 2024 y estudiará los efectos del impacto del DART en Dimorphos, el satélite de Didymos, 4años después de que se produjera. La misión Hera fue finalmente aprobada por el Consejo Ministerial de la ESA en noviembre de 2019. En septiembre de 2020, la Agencia Espacial Europea encargó la construcción de la nave espacial a un consorcio de empresas liderado por OHB, en virtud de un contrato de 129,4millones de euros. También formalizó el equipo científico de la misión, formado por un investigador principal, un consejo científico, cuatro grupos de trabajo que cubren todos los aspectos de la misión y los responsables científicos de los instrumentos. La misión pasó a la fase de pruebas finales en marzo de 2024.
Objetivos El objetivo principal de la misión Hera es evaluar el método de impacto cinético para desviar un objeto cercano a la Tierra que amenace con estrellarse contra ella. Este método de desvío consiste en modificar la trayectoria del asteroide lanzando una nave espacial a una velocidad de unos pocos kilómetros por segundo. De todos los métodos, este es el más maduro porque se basa en el uso de tecnologías espaciales disponibles y económicas. Para cumplir con este objetivo, Hera debe determinar:
La cantidad de transferencia de momento depende de la densidad, la porosidad y las características de la superficie y la estructura interna del asteroide. ¿Qué proporción de la energía cinética se transfiere en la fragmentación y reestructuración del asteroide o en la energía cinética de los materiales expulsados?
Hera también tiene objetivos científicos elevados. Debe recopilar las características de los 2asteroides: características de la superficie, porosidad interna y estructura interna. En particular, Hera será la primera misión que mida el subsuelo y las estructuras internas de un asteroide. Para ello, utilizará el radar de baja frecuencia JuRA a bordo del CubeSat Juventas. Se cartografiará toda la luna Dimorphos con una resolución espacial de unos pocos metros y las inmediaciones del impacto con una resolución de 10cm. La masa de la luna Didymos se estimará con gran precisión, lo que permitirá una estimación directa de la eficiencia de transferencia de momento a partir del impacto de DART.
La misión también incluye varios objetivos tecnológicos. El más importante es la creación de un software de orientación que, utilizando datos de varios sensores, permitirá reconstruir el espacio circundante y, de esta manera, determinar de forma independiente una trayectoria segura alrededor del asteroide.
Hera también debe embarcar en dos CubeSats que se lanzarán una vez que se alcance el asteroide. Estos CubeSats son:
Juventas, que debe realizar mediciones del subsuelo y de la estructura interna, contribuir a la determinación del campo gravitacional y proporcionar información sobre la respuesta mecánica de la superficie al aterrizar en Dimorphos. Milani, con la misión de recopilar datos espectrales de la superficie de los 2 asteroides (composición de la superficie) e identificar la presencia de polvo en el espacio circundante.
Realización de la misión La misión DART, lanzada el 24 de noviembre de 2021 a las 06:21 UTC por un cohete Falcon 9 desde la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg, alcanzó el asteroide binario (65803) Didymos el 26 de septiembre de 2022, colisionando con su satélite Dimorphos a las 23:16 UTC a una velocidad relativa de unos 6,6km/s.El impacto debe cambiar el período orbital de Dimorphos alrededor de Didymos, que es de 11,9horas, en un mínimo de 73segundos, lo que debería ser observado por telescopios terrestres.
Hera será lanzada en octubre de 2024 por un cohete Falcon9 que despegará desde Cabo Cañaveral y realizará una maniobra en el espacio profundo en noviembre. Después de una asistencia gravitacional en Marte en marzo de 2025, donde Hera pasará algún tiempo observando la luna marciana Deimos, la nave espacial llegará al asteroide binario (65803) Didymos el 28 de diciembre de 2026, 4años después de DART, para comenzar 6meses de investigación. Hera será la primera en hacer un encuentro con un asteroide binario. Una vez cerca del asteroide doble, seguirán 5etapas:
la fase de caracterización temprana, la fase de despliegue de los 2 nanosatélites, la fase de caracterización detallada, la fase de observación cercana, el aterrizaje de Milani y Juventas en Dimorphos, y finalmente, un experimento que podría finalizar con un aterrizaje en Didymos de la nave espacial principal.
Astronave La misión Hera incluye el satélite principal homónimo y 2CubeSats llamados Juventas y Milani .
El satélite Hera tiene forma cúbica, de 1,6 × 1,6 × 1,7m y una masa de aproximadamente 1128kg. Su energía es proporcionada por paneles solares con una superficie de 13m² . Incluye un enlace intersatélite para comunicarse con los 2nanosatélites.
El satélite está estabilizado sobre 3ejes. La actitud se mantiene mediante 4ruedas de reacción, giroscopios, rastreadores de estrellas, sensores solares y 2cámaras de encuadre de asteroides (AFC). La orientación de la actitud se realiza mediante el altímetro planetario (PALT).
Instrumentos científicos
Cámaras de encuadre de asteroides (AFC) Los instrumentos principales de Hera son las 2cámaras AFC (Asteroid Framing Cameras), desarrolladas por la empresa JenaOptronik. Son idénticas y redundantes y cada una de ellas tiene un sensor pancromático FaintStar de 1020 x 1020píxeles con un teleobjetivo. El campo de visión es de 5,5 x 5,5° y la resolución espacial alcanza un metro a una distancia de 10km. Estas cámaras deben proporcionar características físicas de la superficie de los asteroides Didymos y Dimorphos, así como del cráter creado por DART y de la zona de aterrizaje de Juventas.
Cámara de imágenes hiperespectrales – HyperScout-H HyperScout-H es un generador de imágenes hiperespectrales que debe proporcionar imágenes en un rango espectral entre 665 y 975nm (visible e infrarrojo cercano). El instrumento realiza sus observaciones en 25bandas espectrales distintas. Está desarrollado por cosine Remote Sensing. Se trata de una versión específica desarrollada para Hera, diferente del HyperScout estándar.
Altímetro planetario (PALT) PALT es un altímetro planetario micro- Lidar que utiliza un láser que emite un haz de luz infrarroja a 1,5micras. Su recorrido sobre el terreno es de 1m a una altitud de 1 km (1 milirradián ). La precisión de la medición de la altitud es de 0,5m. Su frecuencia es de 10 Hz.
Cámara termografica infrarroja (TIRI) TIRI es un sensor de imágenes infrarrojas térmicas proporcionado por la Agencia Espacial Japonesa. El rango espectral observado está entre 7 y 14micras y cuenta con 6filtros. Su alcance visual es de 13,3 x 10,6°. La resolución espacial es de 2,3m a una distancia de 10km.
Ciencia de radio en banda X (X-DST) La masa de los dos asteroides que forman el sistema binario, las características de su campo gravitatorio, su velocidad de rotación y sus órbitas se medirán mediante perturbaciones de ondas de radio provocadas. +Características principales de los instrumentos CaracterísticaAsociación Financiera HyperScout-HPaltaTIRITipoGenerador de imágenes visiblesGenerador de imágenes espectralesAltímetroCámara termografica infrarrojaMasa (kg)<1,55,54,5<4,4Alcance visual (grados5,515,5 x 8,3no aplicable13,3 x 10Resolución espacial (microradianes) 94,11331000226Banda espectral (nanómetros)350-1000665-975700-1400Otros25 bandas espectralesPrecisión vertical 0,5 m6 filtrosPotencia (vatios)<1,32,5 (promedio) - 4,5 (máximo) <14,520 (promedio) - <30
Instrumentación a bordo de los 2 nanosatélites 2nanosatélites tipo CubeSat, llamados Milani y Juventas, son transportados por Hera y liberados antes de su llegada al sistema asteroidal (65803) Didymos.