Satélite a asteroide

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Satélite a asteroide

NEAR Shoemaker

Representación artística de NEAR Shoemaker sobre Eros

 

Información general

Organización: NASA

Fecha de lanzamiento: 17 de febrero de 1996

Aplicación: Sonda de asteroide

Configuración: Cilíndrica

Masa: 818 Kg

Dimensiones: Diámetro 1,7 m, longitud 2,75 m

Propulsión: Química

Equipo:

MultiSpectral Imager (MSI)
Espectrómetro de rayos X y rayos gamma (XGRS)
Near-Infrared Spectrograph (NIS)
Magnetómetro

NEAR Laser Rangefinder (NLR)

Elementos orbitales

Tipo de órbita: Heliocéntrica

Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR), más tarde renombrada como NEAR Shoemaker en honor a Eugene Shoemaker, fue una misión espacial (la primera perteneciente al programa Discovery) consistente en el envío de una sonda a un asteroide cercano a la Tierra, en concreto a (433) Eros (el segundo mayor asteroide cercano a la Tierra, con un tamaño de 13 x 13 x 33 km). Se trató de la primera sonda en orbitar y finalmente aterrizar (improvisadamente) en un asteroide. NEAR pasó un año estudiando Eros antes de posarse sobre él.

NEAR fue la primera sonda de la historia en orbitar un satélite, lo estuvo haciendo durante un año para finalmente posarse en su superficie.

La sonda fue lanzada el 17 de febrero de 1996 a las 20:43:27 UT a bordo de un cohete Delta desde Cabo Cañaveral. Tras el sobrevuelo del asteroide (253) Matilde, se acercó a la Tierra para una maniobra de asistencia gravitatoria el 23 de enero de 1998. El 20 de diciembre de ese mismo año debería haber ejecutado el primero de varios encendidos del motor necesarios para alcanzar Eros, pero un fallo de software lo impidió, haciendo que se perdiese el contacto con la nave temporalmente. Tras restablecer el contacto y resolver el problema, se diseñó un plan mediante el cual NEAR sobrevolaría Eros el 23 de diciembre a las 18:41:23 UT a una velocidad de 965 m/s y una distancia de 3827 km, y seguiría su camino para, tras varios encendidos del motor, seguir una trayectoria de acercamiento al asteroide y finalmente alcanzarlo de nuevo y entrar en su órbita el 14 de febrero de 2000.

La órbita inicial de NEAR alrededor de Eros era aproximadamente circular, con un radio de unos 200 km. La órbita fue reduciéndose mediante sucesivos encendidos del motor, primero a una órbita de unos 50 km de radio el 30 de abril de 2000, y a una de 35 km el 14 de julio de 2000. Fue elevada de nuevo a 200 km y luego reducida de nuevo a 35 km en el periodo hasta el 13 de diciembre. Finalmente, la sonda aterrizó en la superficie del asteroide el 12 de febrero de 2001.

Nave

NEAR era una nave estabilizada en los tres ejes y con control térmico pasivo. La alimentación eléctrica corría a cargo de cuatro paneles solares que proporcionaban 1600 vatios de potencia a una distancia de 1 unidad astronómica. Las comunicaciones se producían en banda X mediante una antena de alta ganancia de 1,5 m de diámetro, con tasas de datos de entre 1 y 27 kbps. Los datos podían ser almacenados en una unidad de 1 gigabit de capacidad. El sistema de propulsión estaba alimentado por hidracina.

Especificaciones

• Longitud: 2,75 m
• Diámetro máximo: 1,7 m
• Masa: 818 kg

Instrumentos

• MultiSpectral Imager (MSI): se trataba de un telescopio refractor con CCD sensible a longitudes de onda de entre 400 y 1100 nanómetros para fotografiar y cartografiar el asteroide, determinar su morfología y composición química en superficie. Podía dar una resolución de entre 10 y 16 metros a una distancia de 100 km de altura.
• Espectrómetro de rayos X y rayos gamma (XGRS): utilizaba dos sensores, un espectrómetro de fluorescencia de rayos X y un espectrómetro de rayos gamma, para determinar la composición del asteroide.
• Near-Infrared Spectrograph (NIS): espectrómetro capaz de abarcar entre 800 y 2700 nanómetros, diseñado para cartografiar la mineralogía de Eros.
• Magnetómetro: un sensor de flujo de puerta de tres ejes para medir el posible campo magnético.
• NEAR Laser Rangefinder (NLR): altímetro láser para medir la distancia entre la nave y la superficie del asteroide.
• Radiociencia: utilizando el sistema de radio de la sonda para cartografiar el campo gravitatorio de Eros.

CERCA de Shoemaker

Este artículo es sobre la sonda espacial robótica llamada NEAR Shoemaker. Para el tipo de asteroide, vea el asteroide Cercano a la Tierra. Para el sistema de alarma pública probado por el gobierno de los EE. UU. En los años 1950 y 1960, vea el repetidor de alarma de emergencia nacional.

CERCA de Shoemaker

Modelo de la nave espacial NEAR Shoemaker

Tipo de misión: Orbiter ( 433 Eros )

Operador: NASA · APL

ID COSPAR: 1996-008A

SATCAT no.: 23784

Duración de la misión: 5 años, 21 días

Propiedades de naves espaciales

Lanzamiento de masa: ~ 800 kilogramos (1,800 lb)

Secado masivo: 487 kilogramos (1,074 lb)

Poder: 1,800 W

Inicio de la misión

Fecha de lanzamiento: 17 de febrero de 1996 20:43:27 UTC

Cohete. Delta II 7925-8

Sitio de lanzamiento: Cabo Cañaveral LC-17B

Fin de la misión

Último contacto: 28 de febrero de 2001 ~ 00: 00 UTC

Fecha de aterrizaje: 12 de febrero de 2001 20:01 UTC

Lugar de aterrizaje: Cráter al sur de Himeros , 433 Eros

Sobrevuelo de 253 Mathilde

Enfoque más cercano: 27 de junio de 1997 12:56 UTC

Distancia: 1,212 kilómetros (753 mi)

433 Eros orbiter

Inserción orbital: 14 de febrero de 2000 15:33 UTC

Órbitas: 0 órbitas^[1]

Insignia oficial de la misión NEAR Shoemaker.

Programa Discovery

El Encuentro de Asteroides Cercanos a la Tierra – Shoemaker (NEAR Shoemaker), rebautizado después de su lanzamiento en 1996 en honor al científico planetario Eugene Shoemaker, fue una sonda espacial robótica diseñada por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins para que la NASA estudiara el asteroide cercano a la Tierra Eros cerrar la órbita durante un período de un año. La misión tuvo éxito en acercarse al asteroide y orbitó varias veces, y finalmente terminó tocando el asteroide el 12 de febrero de 2001.

El principal objetivo científico de NEAR era devolver datos sobre las propiedades globales, la composición, la mineralogía, la morfología, la distribución de masa interna y el campo magnético de Eros. Los objetivos secundarios incluyen estudios de las propiedades del regolito, las interacciones con el viento solar , la posible actividad actual indicada por el polvo o el gas y el estado de giro del asteroide. Esta información se usará para ayudar a comprender las características de los asteroides en general, su relación con los meteoritos y los cometas, y las condiciones en los primeros sistemas solares. Para lograr estos objetivos, la nave espacial estaba equipada con un espectrómetro de rayos X / rayos gamma, un espectrógrafo de imágenes de infrarrojo cercano, una cámara multiespectral equipada con un detector de imágenes CCD, un telémetro láser y un magnetómetro. También se realizó un experimento de radio ciencia utilizando el sistema de seguimiento NEAR para estimar el campo de gravedad del asteroide. La masa total de los instrumentos era de 56 kg y requerían 80 W de potencia.

Desarrollo

Un plan previo para la misión era ir a 4660 Nereus y hacer un sobrevuelo de 2019 Van Albada en el camino.^[2] En enero de 2000 se reuniría con Nereus, pero en lugar de quedarse visitaría múltiples asteroides y cometas.^[2] Algunas de las opciones que se discutieron fueron 2P / Encke , 433 Eros (que se convirtió en el objetivo principal de la misión), 1036 Ganymed, 4 Vesta y 4015 Wilson-Harrington.^[2] El Grand Tour de Small Body fue un plan para visitar dos asteroides y dos cometas en un lapso de una década con la nave espacial. ^2]

Perfil de la misión

El asteroide Eros cercano a la Tierra visto desde la nave espacial NEAR.

Resumen

El objetivo principal de la misión era estudiar el asteroide 433 Eros cerca de la Tierra desde la órbita durante aproximadamente un año. Eros es un asteroide de tipo S de aproximadamente 13 × 13 × 33 km de tamaño, el segundo mayor asteroide cercano a la Tierra. Inicialmente, la órbita era circular con un radio de 200 km. El radio de la órbita se redujo en etapas a una órbita de 50 × 50 km el 30 de abril de 2000 y disminuyó a 35 × 35 km el 14 de julio de 2000. La órbita se elevó durante los meses siguientes a una órbita de 200 × 200 km y luego disminuyó lentamente y se modificó a una órbita retrógrada de 35 × 35 km el 13 de diciembre de 2000. La misión finalizó con un aterrizaje en la región de “silla de montar” de Eros el 12 de febrero de 2001.

Algunos científicos afirman que el objetivo final de la misión era vincular Eros, un cuerpo asteroidal, a los meteoritos recuperados en la Tierra. Con suficientes datos sobre la composición química, se podría establecer un vínculo causal entre Eros y otros asteroides de tipo S, y esos meteoritos que se cree que son fragmentos de asteroides de tipo S (tal vez el mismo Eros). Una vez establecida esta conexión, el material del meteorito puede estudiarse con un equipo grande, complejo y en evolución, y los resultados pueden extrapolarse a los cuerpos en el espacio. NEAR-Shoemaker no probó o refutó este enlace para satisfacción de los científicos.

Entre diciembre de 1999 y febrero de 2001, NEAR Shoemaker utilizó su espectrómetro de rayos gamma para detectar explosiones de rayos gamma como parte de la Red InterPlanetaria.^[3]

El viaje a Mathilde

Lanzamiento de la nave espacial NEAR, febrero de 1996.

Después del lanzamiento en un Delta 7925-8 (un vehículo de lanzamiento Delta II con nueve aceleradores de cohetes de correa sólida y una tercera etapa Star 48 (PAM-D)) y salida de la órbita terrestre, NEAR entró en la primera parte de su fase de crucero . NEAR pasó la mayor parte de la fase de crucero en un estado de “hibernación” de actividad mínima, que finalizó unos días antes del sobrevuelo del asteroide 253 de 61 km de diámetro Mathilde .

Una de las imágenes del sobrevuelo de 253 Mathilde

El 27 de junio de 1997, NEAR voló por Mathilde dentro de 1200 km a las 12:56 UT a 9,93 km / s, devolviendo imágenes y otros datos del instrumento. El sobrevuelo produjo más de 500 imágenes, que cubren el 60% de la superficie de Mathilde, ^[4] y datos gravitacionales que permiten calcular las dimensiones y la masa de Mathilde.^[5]

El viaje a Eros

El 3 de julio de 1997, NEAR ejecutó la primera gran maniobra de espacio profundo, una quemadura en dos partes de la hélice principal de 450 N. Esto disminuyó la velocidad en 279 m / sy disminuyó el perihelio de 0.99 AU a 0.95 AU. El swingby de asistencia de gravedad de la Tierra se produjo el 23 de enero de 1998 a las 7:23 UT. El acercamiento más cercano fue de 540 km, alterando la inclinación orbital de 0.5 a 10.2 grados, y la distancia del afelio de 2.17 a 1.77 UA, casi coincidentes con las de Eros. La instrumentación estaba activa en este momento.

Fracaso del primer intento de inserción orbital

La primera de cuatro quemaduras de encuentro programadas se intentó el 20 de diciembre de 1998 a las 22:00 UT. La secuencia de quemado se inició pero se abortó inmediatamente. La nave espacial posteriormente entró en modo seguro y comenzó a caer. Los propulsores de la nave espacial se dispararon miles de veces durante la anomalía, que gastó 29 kg de propelente reduciendo el margen propulsor del programa a cero. Esta anomalía casi resultó en la pérdida de la nave espacial debido a la falta de orientación solar y el posterior agotamiento de la batería. El contacto entre la nave espacial y el control de la misión no pudo establecerse durante más de 24 horas. La causa raíz de este incidente no se ha determinado, pero los errores de software y de funcionamiento contribuyeron a la gravedad de la anomalía.^[6]

El plan de la misión original requería que las cuatro quemaduras fueran seguidas de una quemadura de inserción en órbita el 10 de enero de 1999, pero el aborto de la primera quemadura y la pérdida de la comunicación lo hicieron imposible. Se puso en práctica un nuevo plan en el cual NEAR voló por Eros el 23 de diciembre de 1998 a las 18:41:23 UT a una velocidad de 965 m / sy una distancia de 3827 km del centro de masa de Eros. Las imágenes de Eros fueron tomadas por la cámara, los datos fueron recolectados por el espectrógrafo infrarrojo cercano, y el seguimiento por radio se realizó durante el sobrevuelo. El 3 de enero de 1999 se realizó una maniobra de encuentro que involucraba una quemadura del propulsor para unir la velocidad orbital de NEAR con la de Eros. El 20 de enero se produjo una quemadura de hidrazina para afinar la trayectoria. El 12 de agosto, una quema de propulsión de dos minutos redujo la velocidad de la nave espacial en relación con Eros a 300 km / h.

Inserción orbital

La inserción orbital alrededor de Eros ocurrió el 14 de febrero de 2000 a las 15:33 UT (10:33 AM EST) después de que NEAR completara una órbita heliocéntrica de 13 meses que coincidía estrechamente con la órbita de Eros. Una maniobra de encuentro se completó el 3 de febrero a las 17:00 UT, reduciendo la velocidad de la nave espacial de 19.3 a 8.1 m / s en relación con Eros. Otra maniobra tuvo lugar el 8 de febrero, aumentando la velocidad relativa ligeramente a 9.9 m / s. Las búsquedas de satélites de Eros tuvieron lugar el 28 de enero y el 4 y el 9 de febrero; ninguno fue encontrado. Los escaneos fueron para fines científicos y para mitigar cualquier posibilidad de colisión con un satélite. NEAR entró en una órbita elíptica de 321 × 366 km alrededor de Eros el 14 de febrero. La órbita se redujo lentamente a una órbita polar circular de 35 km antes del 14 de julio. NEAR permaneció en esta órbita durante 10 días y luego se retiró en etapas a 100 km órbita circular antes del 5 de septiembre de 2000. Las maniobras a mediados de octubre condujeron a un sobrevuelo de Eros a 5,3 km de la superficie a las 07:00 UT del 26 de octubre.

Trayectoria gráfica que representa el viaje de la nave espacial NEAR.

Órbitas y aterrizaje

Eros asteroide desde aproximadamente 250 metros de altitud (el área en la imagen es aproximadamente de 12 metros de ancho [1] ). Esta imagen fue tomada durante el descenso de NEAR a la superficie del asteroide.

Tras el sobrevuelo, NEAR se movió a una órbita circular de 200 km y cambió la órbita de prograda casi polar a una órbita casi ecuatorial retrógrada. Para el 13 de diciembre de 2000, la órbita había cambiado a una órbita circular de 35 km. A partir del 24 de enero de 2001, la nave comenzó una serie de pases cercanos (de 5 a 6 km) a la superficie y el 28 de enero pasó de 2 a 3 km desde el asteroide. La nave espacial realizó un lento descenso controlado hacia la superficie de Eros, finalizando con un touchdown justo al sur de la figura con forma de silla de Himeros el 12 de febrero de 2001 aproximadamente a las 20:01 UT (3:01 pm EST). Para sorpresa de los controladores, la nave espacial no sufrió daños y fue operacional después del aterrizaje a una velocidad estimada de 1.5 a 1.8 metros por segundo (convirtiéndose así en la primera nave espacial en aterrizar suavemente sobre un asteroide). Después de recibir una extensión del tiempo de antena en la Red de espacio profundo, el espectrómetro de rayos gamma de la nave espacial se reprogramó para recopilar datos sobre la composición de Eros desde un punto de observación a unas 4 pulgadas (100 mm) de la superficie donde era diez veces más sensible que cuando fue usado en órbita ^[7] Este aumento de la sensibilidad se debió en parte a la mayor relación entre la señal de Eros y el ruido generado por la sonda en sí. ^[3] El impacto de los rayos cósmicos en el sensor también se redujo en aproximadamente un 50%.^[3]

A las 7 pm EST del 28 de febrero de 2001, NEAR Shoemaker recibió las últimas señales de datos antes de que se cerrara. Un intento final de comunicarse con la nave espacial el 10 de diciembre de 2002 no tuvo éxito. Esto probablemente se debió a las condiciones extremas de -279 ° F (-173 ° C, 100 K ) que experimentó la sonda mientras estaba en Eros.^[8]

Nave espacial y subsistemas

CERCA de la nave espacial dentro de su cohete Delta II.

La nave espacial tiene la forma de un prisma octagonal, aproximadamente 1.7 m de lado, con cuatro paneles solares de arseniuro de galio fijos en una disposición de molino de viento, una antena de radio de alta ganancia fija de 1.5 m de banda X con un magnetómetro montado en la antena de alimentación. y un monitor solar de rayos X en un extremo (la plataforma delantera), con los otros instrumentos fijos en el extremo opuesto (la plataforma de popa). La mayoría de los componentes electrónicos se montaron en el interior de las cubiertas. El módulo de propulsión estaba contenido en el interior. La decisión de montar instrumentos en el cuerpo de la nave espacial en lugar de usar barreras de contención provocó que el espectrómetro de rayos gamma tuviera que estar protegido del ruido generado por la nave.^[3] Se usó un escudo de germanato de bismuto, aunque esto demostró ser moderadamente efectivo.^[3]

La nave estaba estabilizada en tres ejes y utilizaba un solo bipropelante (hidracina / tetróxido de nitrógeno) 450 newton (N) propulsor principal y cuatro 21 N y siete propulsores de hidracina 3.5 N para propulsión, para un potencial delta-V total de 1450 m / s. El control de la actitud se logró utilizando los propulsores de hidrazina y las cuatro ruedas de reacción. El sistema de propulsión transportaba 209 kg de hidrazina y 109 kg de oxidante NTO en dos oxidantes y tres tanques de combustible.

La energía fue proporcionada por cuatro paneles solares de arseniuro de galio de 1,8 por 1,2 metros que podrían producir 400 vatios a 2,2 UA (329,000,000 km), la distancia máxima de CERCA del Sol, y 1800 W a una UA (150,000,000 km). La energía se almacenó en una batería de níquel-cadmio recargable de 22 celdas de nueve amperes-hora.

Diagrama que muestra la ubicación de los instrumentos de ciencia NEAR.

La guía espacial se logró mediante el uso de un conjunto de sensores de cinco detectores digitales de actitud solar, una unidad de medición inercial (IMU) y una cámara de seguimiento de estrellas apuntando en dirección contraria a la del instrumento. La IMU contenía giroscopios y acelerómetros resonadores hemisféricos. Se usaron cuatro ruedas de reacción (dispuestas de forma que cualquiera de las tres pueda proporcionar control completo de tres ejes) para el control normal de la actitud. Los propulsores se utilizaron para descargar el momento angular de las ruedas de reacción, así como para el giro rápido y las maniobras de propulsión. El control de la actitud era de 0,1 grados, la estabilidad de apuntamiento de línea de vista está dentro de los 50 microrradianes en un segundo, y el conocimiento de la actitud de posprocesamiento es de 50 microrradianes.

El subsistema de manejo de comandos y datos se componía de dos procesadores redundantes de comando y telemetría y registradores de estado sólido, una unidad de conmutación de potencia y una interfaz para dos buses de datos estándar redundantes 1553 para comunicaciones con otros subsistemas. NEAR es la primera nave espacial APL que utiliza números significativos de microcircuitos encapsulados en plástico (PEM). NEAR es la primera nave espacial APL que utiliza grabadoras de datos de estado sólido para el almacenamiento masivo: las naves espaciales APL anteriores usaban grabadoras magnéticas o núcleos magnéticos.^[9]

Los registradores de estado sólido se construyen a partir de DRAM de IBM Luna-C de 16 Mbit. Una grabadora tiene 1.1 gigabits de almacenamiento, la otra tiene 0.67 gigabits.

La misión NEAR fue el primer lanzamiento del Programa Discovery de la NASA, una serie de naves espaciales de pequeña escala diseñadas para pasar del desarrollo al vuelo en menos de tres años por un costo de menos de $ 150 millones. El costo de construcción, lanzamiento y 30 días para esta misión se estima en $ 122 millones. El costo total final de la misión fue de $ 224 millones, que consistió en $ 124.9 millones para el desarrollo de naves espaciales, $ 44.6 millones para apoyo y seguimiento de lanzamiento, y $ 54.6 millones para operaciones de misión y análisis de datos. ^[1]

CERCA de Shoemaker

Tipo de misión: sobrevuelo
Vehículo de lanzamiento: Delta 7925-8 (n.º D232)
Launch Site: ESMC / launch complex 17B
Centro de la NASA: Goddard Space Flight Center, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Masa de la nave espacial: 805 kg
Instrumentos de naves espaciales:
1) Imager multiespectral de MSI
2) magnetómetro MAG
3) espectrómetro infrarrojo cercano NIS
4) XRS-GRS espectrómetro de rayos X / rayos gamma
5) Telémetro láser NLR
6) experimento de radio ciencia y gravimetría

Referencias
Crónica del espacio profundo: Una cronología del espacio profundo y sondas planetarias 1958-2000, por Asif A. Siddiqi, Monografías de la NASA en historia aeroespacial No. 24

NEAR Shoemaker (Near Earth Asteroid Rendezvous) es la primera misión volada bajo el programa Discovery de la NASA, una serie de proyectos planetarios de ciencia de bajo costo (menos de $ 150 millones). El objetivo principal de NEAR era reunirse con el planeta menor 433 Eros (un asteroide clase S) aproximadamente a 355 millones de km de la Tierra, y devolver datos sobre las propiedades globales, composición, mineralogía, morfología, distribución de masa interna y campo magnético de Eros.

El 27 de junio de 1997, en su camino hacia su misión principal, NEAR realizó un sobrevuelo de 25 minutos del asteroide 253 Mathilde. El acercamiento más cercano a 1,200 km fue a las 12:56 UT. Durante el encuentro, la nave espacial fotografió el 60 por ciento del planeta menor de un rango de 1.200 km. La información recopilada indicó que el asteroide de 4.500 millones de años está cubierto de cráteres y es menos denso de lo que se creía anteriormente.

Después de una corrección a mitad de curso el 3 de julio de 1997, NEAR voló por la Tierra el 23 de enero de 1998 a las 07:23 UT para una asistencia por gravedad en su camino a Eros. El acercamiento más cercano fue de 540 km.

Después del encuentro sobrevolando la Tierra, el perfil de misión de NEAR previamente planificado tuvo que ser revisado a la luz de una quemadura de motor abortada el 20 de diciembre de 1998 que había impedido una corrección crítica de la trayectoria para reunirse con Eros un mes después. En su lugar, NEAR se colocó en una trayectoria de respaldo que permitió un sobrevuelo diferente de lo planeado originalmente. Como parte de este nuevo plan, la nave espacial pasó primero por Eros el 23 de diciembre de 1998 a las 18:41:23 UT en un rango de 3,827 km (distancia medida desde el centro de masa), momento en el que observó aproximadamente el 60 por ciento de la asteroide y descubrió que el planeta menor era más pequeño de lo esperado. CERCA también encontró que el asteroide tiene dos cráteres de tamaño mediano, una cresta de superficie larga y una densidad similar a la de la corteza terrestre.

Después de varios ajustes de trayectoria más, NEAR finalmente se movió en órbita alrededor de Eros a las 15:33 UT del 14 de febrero de 2000; aproximadamente un año después de lo previsto. Los parámetros orbitales fueron 321 x 366 km. NEAR fue el primer objeto hecho por humanos en orbitar un asteroide.

El 14 de marzo de 2000, un mes después de ingresar a la órbita de los asteroides, la NASA cambió el nombre de la nave NEAR Shoemaker NEAR en honor al renombrado geólogo Eugene Shoemaker.

Hasta 2000, NEAR Shoemaker’s orbit se cambió en etapas para permitir programas de investigación científica. Hubo algunos problemas antes del aterrizaje en el asteroide. Por ejemplo, el 13 de mayo de 2000, los controladores tuvieron que apagar el espectrómetro infrarrojo NEAR debido a un aumento de potencia excesivo. Para el 30 de abril, la nave espacial estaba en su órbita operacional a una altitud de aproximadamente 50 km del centro de Eros. Más tarde, el 13 de julio, entró en una órbita aún más baja a 35 km que trajo el vehículo tan cerca como a 19 km de la superficie.

Después de aproximadamente diez días, volvió a una órbita más alta. El 26 de octubre, NEAR Shoemaker realizó otro acercamiento de la superficie; esta vez a solo 5.3 km. En previsión del aterrizaje real, la nave espacial realizó un sobrevuelo en enero de 2001 hasta un alcance de 2,7 km y, en el proceso, devolvió imágenes más espectaculares.

La histórica fase de aterrizaje comenzó a las 15:32 UT el 12 de febrero de 2001, cuando NEAR Shoemaker disparó sus motores para comenzar el descenso controlado. Después de un total de cuatro disparos de propulsores, a las 20:01:52 UT del 12 de febrero, la nave espacial aterrizó con cautela en la superficie de Eros a una velocidad de 1,6 m por segundo. Durante todo su descenso, NEAR Shoemaker hizo una serie de 69 fotografías espectaculares, la última fue tomada a solo 120 m de la superficie.

El aterrizaje fue en un área justo afuera de una depresión en forma de silla de montar conocida como Himeros. Eros estaba a 196 millones de millas de la Tierra en ese momento. Aunque la nave espacial NEAR Shoemaker no fue diseñada para sobrevivir al aterrizaje, sus instrumentos permanecieron operativos. Inmediatamente después del aterrizaje, la NASA aprobó una extensión de diez días que se alargó a catorce días para utilizar el espectrómetro de rayos gamma.

La última transmisión desde la nave espacial fue a las 00:00 UT del 1 de marzo de 2001.

CERCA de Shoemaker recolectó diez veces más datos de los que se habían planeado originalmente, completando el perfil científico más detallado de un pequeño cuerpo celeste. El retrato de Eros de NEAR, una reliquia sólida, indiferenciada y primitiva de la formación del sistema solar, ya ha respondido preguntas fundamentales sobre una clase común de asteroides. Las 160,000 imágenes de Eros de NEAR han demostrado que los asteroides pueden ser objetos increíblemente diversos: NEAR los científicos detectaron más de 100.000 cráteres, cerca de 1 millón de rocas del tamaño de una casa (o más grandes) y una capa de escombros resultante de una larga historia de impactos. Los científicos pudieron determinar que Eros no es una “pila de escombros” de piezas sueltas, sino más bien un objeto consolidado. Además, la información química obtenida de la misión nos ayuda a comprender cómo los asteroides como Eros están relacionados con las muestras de meteoritos recuperadas en la Tierra.

Recursos destacados

El Encuentro de Asteroides Cercanos a la Tierra (NEAR) fue diseñado para estudiar el asteroide Eros cercano a la Tierra desde una órbita cercana durante un período de un año y se lanzó con éxito en febrero de 1996.

Los principales objetivos científicos de NEAR eran devolver datos sobre las propiedades globales, la composición, la mineralogía, la morfología, la distribución de masa interna y el campo magnético de Eros. Los objetivos secundarios incluyen estudios de las propiedades de los regolitos de asteroides (material superficial ligeramente consolidado), las interacciones con el viento solar, la posible actividad actual como lo indica el polvo o el gas y el estado de giro de los asteroides.

La nave espacial NEAR Shoemaker de la NASA cumplió todos sus objetivos científicos al orbitar el asteroide Eros y logró con éxito descender de forma controlada a la superficie del asteroide el 12 de febrero de 2001. El principal objetivo del descenso controlado hacia la superficie fue reunir imágenes de primer plano de la superficie rocosa de 433 Eros, a más de 196 millones de millas de la Tierra.

DISEÑO

El diseño NEAR de la nave espacial es mecánicamente simple y está orientado hacia un desarrollo corto y un tiempo de prueba. Excepto por el despliegue inicial de los paneles solares y las cubiertas de los instrumentos de protección, la nave espacial tiene un solo mecanismo móvil. Su arquitectura distribuida permite el desarrollo paralelo y la prueba de cada subsistema, produciendo un período de prueba e integración de nave espacial inusualmente corto.

Varias características innovadoras del diseño NEAR incluyen el primer uso de un amplificador de potencia de estado sólido de banda X para una misión interplanetaria, el primer uso de un giroscopio resonador hemisférico en el espacio y un control de suministro de energía de alta tensión y extremadamente alta precisión.

La nave espacial tiene la forma de un prisma octagonal, aproximadamente 1,7 m de cada lado. Tiene cuatro paneles solares fijos de arseniuro de galio en una disposición de molino de viento, una antena de radio de alta ganancia fija de 1,5 m de banda X con un magnetómetro montado en la alimentación de antena y un monitor solar de rayos X en un extremo (la cubierta delantera). Los otros instrumentos están fijos en el extremo opuesto (la cubierta de popa). La mayoría de los componentes electrónicos están montados en el interior de las cubiertas. El módulo de propulsión está contenido en el interior.

PROPULSIÓN

La embarcación está estabilizada en tres ejes y utiliza un solo bipropelante (hidruro de hidrógeno / tetróxido de nitrógeno) propulsor principal 450 Newton (N) y cuatro propulsores de hidracina 21N y siete 3.5N para propulsión, para un potencial delta-V total de 1.450m / s. El control de la actitud se logra utilizando los propulsores de hidracina y las cuatro ruedas de reacción. El sistema de propulsión transporta 209kg de hidrazina y 109kg de oxidante NTO en dos oxidantes y tres tanques de combustible.

La energía es proporcionada por cuatro paneles solares de arseniuro de galio de 1.8mx 1.2m que pueden producir 400W a 2.2AU (la distancia máxima de NEAR del Sol) y 1.800W a 1AU. La energía se almacena en una batería súper níquel-cadmio recargable de 22 células de 9 A / h.

INSTRUMENTACIÓN

La nave espacial también cuenta con la función de imágenes multiespectrales (MSI) para obtener imágenes de Eros en múltiples bandas espectrales para determinar su forma y características de superficie y para mapear distribuciones de minerales. Tiene un espectrómetro infrarrojo NEAR (NIS) para medir el espectro infrarrojo cercano para determinar la distribución y abundancia de minerales de superficie y un telémetro láser NEAR (NLR). Este es un altímetro láser que mide el rango hasta la superficie para construir perfiles topográficos de alta resolución (dando un modelo de forma global de Eros).

También tiene un Espectrómetro de rayos X / Rayos Gamma (XGRS) que detecta la fluorescencia de rayos X de los elementos en la superficie del asteroide. Algunas de las emisiones son excitadas por rayos cósmicos y algunas provienen de la radioactividad natural en el asteroide. También hay un Magnetómetro (MAG) que busca y mapea cualquier campo magnético intrínseco alrededor de Eros y Radio Science, que es un transpondedor coherente de banda X que mide las velocidades radiales de la nave espacial en relación con la Tierra, ayudando a mapear el campo gravitatorio de Eros.