ESA:s Hera-asteroiduppdrag för planetförsvar kommer att svänga förbi Mars nästa mars och låna hastighet för att hjälpa till att nå målet Didymos binära asteroidsystem.
I processen kommer rymdfarkosten att våga sig så nära som 6 000 km från den röda planetens yta, närmare än banorna för de två marsmånarna. Dess bana kommer att anpassas så att den kan träna sina vetenskapliga instrument till Mars mindre måne Deimos inom 1 000 km bort, samtidigt som den kan observera själva Mars.
Detaljer om swingby presenteras på veckans Hera Science Community Workshop på ESA:s tekniska center ESTEC i Nederländerna.
"Den här svängningen är en del av de planerade manövrarna för att ta Hera till Didymos i slutet av dess tvååriga kryssningsfas", förklarar Michael Kueppers, ESA:s Hera-projektforskare.
"Genom att svänga genom gravitationsfältet på Mars i dess rörelseriktning får rymdfarkosten ökad hastighet för sin fortsatta resa. Detta nära möte är inte en del av Heras kärnuppdrag, men vi kommer att ha flera av våra vetenskapsinstrument aktiverade ändå. Det ger oss ytterligare en chans att kalibrera våra instrument och eventuellt göra några vetenskapliga upptäckter."
Flight Dynamics-ingenjör Pablo Muñoz, en del av Mission Analysis-teamet vid ESA:s European Space Operations Center i Tyskland, sa:"Det är verkligen tur att Mars råkar vara på rätt plats och vid rätt tidpunkt för att ge Hera en hand. gjorde det möjligt för oss att designa en bana som använder Mars gravitation för att driva Hera mot sitt möte med Didymos, vilket resulterar i stora bränslebesparingar för uppdraget. En del av det överflödiga drivmedlet kan sedan användas för att föra fram ankomsten till den binära asteroiden månader, vilket maximerar uppdragets planetariska försvar och vetenskapens avkastning."
Hera ska lanseras i oktober i år, på väg mot den bergsstora Didymos-asteroiden och månletten Dimorphos i stor pyramidstorlek som kretsar runt den. Den 26 september 2022 träffade NASA:s vanstora DART-rymdfarkost Dimorphos-asteroiden med cirka 6,1 km/s. Detta första test av "kinetic impact"-metoden för planetariskt försvar lyckades modifiera målasteroidens omloppsbana runt dess större förälder.
Härnäst kommer Hera att utföra en närbildsundersökning av Dimorphos för att samla in viktig saknad information om asteroidens massa, smink och struktur som kan förvandla DARTs storskaliga experiment till en välförstådd och potentiellt repeterbar planetarisk försvarsteknik.
"Heras instrument har naturligtvis designats för att observera Dimorphos, men potentialen finns för att få fram intressanta insikter om den distinkt asteroidliknande Deimos också", konstaterar Patrick Michel forskningschef vid CNRS vid Observatoire de la Côte d'Azur i Nice och Heras huvudutredare.
Deimos, som kretsar 23 460 km från Mars – dess namn kommer från grekiskan för "rädsla" – är den längre och mindre av de två månarna på Mars. Den klumpiga kroppen har en diameter på 12,4 km i diameter och har en mörk yta som påminner om asteroider av C-typ. En teori är att både Deimos och dess andra Marsmåne Phobos faktiskt är fångade asteroider från huvudasteroidbältet. Deras ytegenskaper har dock gemensamma drag med planeten under dem, vilket omvänt antyder ett slagbaserat ursprung.
"Deimos har inte observerats tidigare med Heras kombination av vetenskapliga instrument, så hoppas på att göra några upptäckter", tillägger Patrick Michel. "Vi kommer också att observera i synergi med Emirates Mars Mission 'Hope Probe', som lanserades i juli 2020 och gick in i omloppsbana runt Mars i februari 2021. Samobservationer med ESA:s egna Mars Express- och ExoMars Trace Gas Orbiter-uppdrag är också under övervägande. .
"Dessutom kommer bilderna och data vi samlar in att hjälpa till med planeringen av det japanskledda Martian Moons eXploration-uppdraget, MMX, som ska lanseras 2026. MMX kommer att undersöka båda månarna samtidigt som det landar en liten fransk-tysk rover på Phobos och skaffar prover för att återvända till jorden."
Hera kommer att använda tre av sina instrument under sin swingby av Mars och Deimos. Dess huvudsakliga Asteroid Framing Camera kommer att samla in visuella bilder medan dess HyperScout-H-instrument kommer att observera i en rad färger bortom gränserna för det mänskliga ögat och samla in mineralogiska data i totalt 25 synliga och nära-infraröda spektralband.
Slutligen är dess termiska infraröda avbildare en värmekartare, som kan urskilja egenskaper genom lokal nattetid och mäta hur yttemperaturer förändras över tiden för att hjälpa till att begränsa ytegenskaperna.
Tillhandahålls av Europeiska rymdorganisationen
