Una flota de pequeñas naves espaciales podría visitar más de 300 asteroides en poco más de tres años, según un estudio de misión dirigido por el Instituto Meteorológico de Finlandia. El concepto Asteroid Touring Nanosat Fleet comprende 50 naves espaciales propulsadas por innovadoras velas de viento solar eléctricas (E-sails) y equipadas con instrumentos para tomar imágenes y recopilar datos espectroscópicos sobre la composición de los asteroides. Cada nano-satélite visitaría seis o siete asteroides antes de regresar a la Tierra para entregar los datos. El concepto será presentado por el Dr. Pekka Janhunen en el Congreso Europeo de Ciencias Planetarias (EPSC) 2017 en Riga el martes 19 de septiembre.

"Los asteroides son muy diversos y, hasta la fecha, solo hemos visto un pequeño número a corta distancia. Para entenderlos mejor necesitamos estudiar un gran número in situ. La única forma de hacer esto de manera asequible es utilizando pequeñas naves espaciales, "dice Janhunen.

En el escenario de la misión, los nano-satélites sobrevuelan sus asteroides objetivo a una distancia de alrededor de 1000 kilómetros. Cada nano-satélite lleva un telescopio de 4 centímetros capaz de obtener imágenes de la superficie de los asteroides con una resolución de 100 metros o mejor. Un espectrómetro de infrarrojos analiza las firmas espectrales en la luz reflejada o emitida por el asteroide para determinar su mineralogía. Los instrumentos pueden apuntar al objetivo utilizando dos ruedas de reacción internas dentro de los nano-satélites.

"Los nano-satélites podrían recopilar una gran cantidad de información sobre los asteroides que encuentran durante su recorrido, incluyendo el tamaño y la forma general, si hay cráteres en la superficie o polvo, si hay lunas, y si los asteroides son cuerpos primitivos o un montón de escombros. También recopilarían datos sobre la composición química de las características de la superficie, como si la firma espectral del agua está presente, "dice Janhunen.

Las velas electrónicas utilizan el viento solar, una corriente de partículas cargadas eléctricamente emitidas por el sol, para generar una propulsión eficiente sin necesidad de propulsor. El empuje es generado por la lenta rotación de una correa, unido en un extremo a una nave espacial principal que lleva un emisor de electrones y una fuente de alto voltaje y en el otro a una pequeña unidad remota. La correa giratoria completa una rotación en aproximadamente 50 minutos, trazando un amplio, cono poco profundo alrededor de un centro de masa cerca de la nave espacial principal. Al alterar su orientación en relación con el viento solar, el nano-satélite puede cambiar el empuje y la dirección.

El empuje generado por E-Sails es pequeño; una nave espacial de 5 kilogramos con una correa de 20 kilómetros daría una aceleración de 1 milímetro por segundo a la distancia entre la Tierra y el Sol. Sin embargo, los cálculos muestran que, además del impulso inicial desde el lanzamiento, esto es suficiente para que la nave espacial complete un recorrido a través del cinturón de asteroides y regrese a la Tierra en 3,2 años. Los nanosatélites no tienen capacidad para una antena grande, por lo que el concepto incluye un sobrevuelo final de la Tierra para descargar los datos. La misión total costaría alrededor de 60 millones de euros, incluido el lanzamiento, dando un costo de alrededor de 200, 000 Euros por cada asteroide visitado.

"El costo de un convencional, La misión de última generación para visitar este número de asteroides podría ascender a miles de millones. Esta arquitectura de misión, utilizando una flota de nano-satélites y propulsión innovadora, reduciría el coste a unos pocos cientos de miles de euros por asteroide. Sin embargo, el valor de la ciencia reunida sería inmenso, "dice Janhunen.