Las recientes misiones de la NASA a los asteroides han reunido datos importantes sobre la evolución temprana de nuestro Sistema Solar, la formación de planetas y cómo la vida pudo haberse originado en la Tierra. Estas misiones también proporcionan información crucial para desviar los asteroides que podrían golpear la Tierra.
Misiones como la misión OSIRIS-REx al asteroide Bennu y la misión Hyabusa II a Ryugu, a menudo son llevadas a cabo por exploradores robóticos que envían imágenes de vuelta a la Tierra que muestran complejas superficies de asteroides con rocas y campos de escombros encaramados y encaramados.
Para comprender mejor el comportamiento del material de asteroides y diseñar exploradores robóticos exitosos, los investigadores primero deben comprender exactamente cómo estos exploradores impactan la superficie de los asteroides durante su toma de contacto.
en un artículo publicado en la revista Ícaro , investigadores del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Rochester, incluyendo a Alice Quillen, profesora de física y astronomía, y Esteban Wright, un estudiante graduado en el laboratorio de Quillen, realizaron experimentos de laboratorio para determinar qué sucede cuando los exploradores y otros objetos se tocanen superficies complejas y granulares en entornos de baja gravedad. Su investigación proporciona información importante para mejorar la precisión de la recopilación de datos sobre asteroides.
"Controlar al explorador robótico es primordial para el éxito de la misión", dice Wright. "Queremos evitar una situación en la que el módulo de aterrizaje esté atrapado en su propio lugar de aterrizaje o rebote potencialmente en la superficie y vaya en una dirección involuntaria. También puedesea deseable que el explorador salte a través de la superficie para viajar largas distancias "
Los investigadores usaron arena para representar la superficie de un asteroide en el laboratorio. Usaron canicas para medir cómo los objetos impactan las superficies arenosas en diferentes ángulos, y filmaron las canicas con video de alta velocidad para rastrear las trayectorias de las canicas y girar duranteimpacto con la arena.
"Los materiales granulares como la arena generalmente son bastante absorbentes al impacto", dice Quillen. "Al igual que una bala de cañón rebotando en el agua, la arena empujada puede actuar como una nieve frente a un quitanieves, levantando el proyectil y haciendo que se saltela superficie."
Los investigadores construyeron un modelo matemático que incluye el número de Froude, una relación adimensional que depende de la gravedad, la velocidad y el tamaño. Al escalar el modelo con el número de Froude, los investigadores pudieron aplicar el conocimiento obtenido de sus experimentos con elmármoles a entornos de baja gravedad, como los que se encuentran en las superficies de los asteroides.
"Descubrimos que a velocidades cercanas a la velocidad de escape, la velocidad a la cual un objeto escapará de la atracción gravitacional, muchas, si no la mayoría de las rocas y rocas pueden rebotar en los asteroides", dice Wright.
Los resultados proporcionan una explicación de por qué los asteroides tienen rocas y rocas esparcidas sobre sus superficies, y también influyen en el ángulo en el que las misiones robóticas deberán aterrizar con éxito en la superficie de un asteroide.
"Las misiones robóticas que aterrizan en la superficie de un asteroide necesitarán controlar el momento del aterrizaje para que no reboten", dice Quillen. "Los robots pueden lograr esto haciendo que su ángulo de impacto sea casi vertical,reduciendo la velocidad del impacto a un valor muy pequeño o haciendo que la velocidad del impacto sea lo suficientemente grande como para formar un cráter profundo del que el explorador robótico no rebotará ".
Video: http://www.youtube.com/watch?v=XABZRd5g9DA&feature=emb_logo
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rochester . Original escrito por Lindsey Valich. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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