用于小行星科学与探测的在轨 CubeSat 离心机
天体物理仪器与方法
2019-01-01 v1
摘要
近地空间中有数千颗小行星，主带中预计有数百万颗。它们在物理性质和组成上多种多样。它们也是早期太阳系的时光胶囊，对行星科学极具价值，并在资源开采、行星防御/安全以及作为行星际补给站方面具有战略意义。但我们缺乏关于毫重力条件下小行星表面地球物理行为的直接知识，因此着陆于小行星并操控其表面物质仍是一项艰巨挑战。为此，我们提出一个 12U CubeSat 的计划，它将在近地轨道运行并作为在轨旋转离心机。本文我们将概述航天器的系统设计与仪器设计。该 12U CubeSat 的部分将包含一个实验室，通过装入粉碎的陨石来重现小行星表面条件。在主要任务期间，实验室将以 1 至 2 RPM 旋转以模拟 2 km 及以下小行星的表面条件，随后在扩展任务中以更高 RPM 旋转。结果是一床真实的风化层，即着陆器、挖掘器以及可能宇航员将与之互动的环境。该 CubeSat 配置有相机、激光器、执行器与小型机械仪器，以在低模拟重力条件下观测并操控风化层。一系列实验将测量一般行为、内摩擦、黏附、剪胀、恢复系数及其他可输入小行星表面动力学模拟的参数。可有效重力可变，并可施加外部机械力。
引用
@article{arxiv.1812.11663,
title = {An On-Orbit CubeSat Centrifuge for Asteroid Science and Exploration},
author = {Jekan Thangavelautham and Erik Asphaug and Stephen Schwartz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.11663},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 8 figures, IEEE Aerospace Conference 2019