Planetärt försvar – Vad kan Hera lära oss?

Hera, det planetära försvarsuppdraget från Europeiska rymdorganisationen (ESA), har påbörjat sin tvååriga resa. Med uppskjutningen av Hera-rymdfarkosten den 7 oktober uppnådde ESA ett av sina huvudmål — att sätta ihop en rymdfarkost ungefär lika stor som en skåpbil och sedan skjuta upp den med hastighet.

Another objective of the mission is to study the aftermath of NASA’s 2022 DART mission, which successfully changed the trajectory of an asteroid through a direct impact.

Heras roll i att skydda jorden från asteroider

Cirka 30 000 asteroider kommer relativt nära jorden, och en sådan rymdsten slår ner på planeten var tionde tusende år. En sådan kollision, enligt Thales, skulle motsvara en explosion på omkring 50 megaton.

”Hera är en del av den internationella insatsen för att besvara frågan: Skulle vi kunna göra något om vi upptäckte en på kollisionskurs?” skrev ESA på X (tidigare Twitter).

Mellanstora asteroider, enligt Thales, är de vi bör oroa oss för eftersom deras kollision med ett befolkat område skulle vara förödande. En noggrann undersökning av DART:s påverkan gör det möjligt för Hera att förfina strategier för asteroidavstötning för framtida planetära försvarsinitiativ.

Enligt ESA-forskare kommer undersökningen av nedslagsplatsen att hjälpa till att lösa mysterierna inte bara kring Dimorphos, som är lika stor som Cheopspyramiden med en diameter på 495 fot, utan också kring Didymos, den större asteroiden den kretsar kring. Didymos är lika stor som ett berg, med en diameter på 2 559 fot.

Dessutom kommer Hera att hjälpa oss att förstå vårt solsystem genom att avslöja mer information om dess bildning. Den kubformade rymdfarkosten blir den första som transporterar CubeSats till djuprymden, vilket ytterligare förbättrar dess vetenskapliga kapacitet.

”Hera kommer att tillhandahålla värdefulla data för framtida asteroidavstötningsuppdrag och vetenskap för att hjälpa mänskligheten att förstå asteroidgeofysik samt solsystemets bildning och evolutionsprocesser,” skrev SpaceX (SPCX ) på X.

Innan Hera når dubbla asteroidssystemet i slutet av 2026, vilket kommer att ta den 121 miljoner mil (nästan 195 miljoner kilometer) bort från jorden, kommer rymdfarkosten att svänga förbi Mars i mitten av mars nästa år. Detta kommer att ge Hera den extra rörelsemängd som behövs för att nå asteroiderna.

Under resan kommer Hera att flyga inom 3 728 mil från Mars yta och därmed observera en av den röda planetens två månar, som heter Deimos. Rymdfarkosten kommer att samla in data för Marsmånarna eXploration (MMX)-sonden, som kommer att skjutas upp under de kommande åren för att undersöka månarna och landa en liten rover på Phobos för att samla in prover för analys.

Hera kommer sedan att anlända till Didymos bana, där den kommer att tillbringa sex veckor med att undersöka båda asteroiderna. När observationerna är klara kommer rymdfarkosten att släppa två CubeSats med egna framdrivningssystem.

Den ena CubeSaten heter Juventas och är utrustad med ett radarinstrument för att se djupt under ytan på rymdstenar. Den andra heter Milani, en multispektral avbildare som kartlägger damm och mineraler på dessa asteroider. CubeSaterna kommer att använda inter-satellitlänkar för att kommunicera med rymdfarkosten och sedan vidarebefordra sina fynd till jorden.

Under en period på 10 veckor kommer Hera att genomföra observationer som tar den närmare asteroidens yta, så nära som 0,6 mil (1 kilometer). Till slut kan Hera landa på Didymos, medan CubeSaterna kan göra liknande landningsförsök på Dimorphos.

Med all den erfarenhet som ESA har och kommer att samla på sig med Hera planerar den att använda den för sitt nästa uppdrag, Ramses. På så sätt, om vi någonsin upptäcker en asteroid på kollisionskurs med jorden, kan sådana rekognosceringsuppdrag snabbt lanseras för att exakt bestämma deras bana och utesluta falsklarm.

Samarbetsinsatser i Europas planetära försvar

Som en del av Europas program för planetärt försvar lanserades Hera, med sina två skokartongstora satelliter, från NASAs Kennedy Space Center i Florida med en Falcon 9-raket.

Denna raket från Elon Musks SpaceX är ett återanvändbart, tvåstegigt, medelstort lyftningsfordon som ger säker och pålitlig transport för människor och last till jordens omloppsbana. Definierad av SpaceX som “världens första återanvändbara raket i orbital klass” möjliggör återanvändbarheten för företaget att sänka kostnaden för att nå rymden.

Enligt den officiella webbplatsen har Falcon 9 haft 377 totala uppskjutningar, 333 landningar och totalt 308 återflyg hittills.

För Europas första planetära försvarsuppdrag levererade Beyond Gravity också de väsentliga komponenterna, inklusive ett centralt strukturellt rör, solvingar och elektroniska produkter, som är kritiska för uppdragets framgång.

”Att förändra en asteroids bana är en viktig planetär försvarsteknik för mänskligheten om en stor asteroid någonsin skulle visa sig vara på kollisionskurs med jorden.”

– Oliver Grassmann, verkställande vice president för satelliter på Beyond Gravity, en nyckelleverantör till rymdindustrin

Med sina solvingar säkerställer företaget att Hera alltid har tillräckligt med elektrisk kraft för att driva sina operationer. Hera-rymdfarkosten har två solvingar, som är fem meter långa och har tre gångjärnsplattor vardera. Detta ger rymdfarkosten en yta på ungefär fjorton kvadratmeter.

Det var första gången som Beyond Gravity utvecklade kompletta solpaneler för ett europeiskt uppdrag. Dessa paneler är konstruerade för att alltid vara riktade mot solen och även fungera under extrema förhållanden. Detta beror på att solljuset på Mars bara är 43 % så starkt som på jorden, och längre bort sjunker det till 17 %.

Med tanke på att den kan fungera vid temperaturer mellan -100 °C och +140 °C, kommer solpanelerna även när Hera går förbi Mars fortfarande kunna generera 800 watt, vilket är tillräckligt för att driva viktiga system som navigationskameror, kommunikationssystem och den ombordstående datorn.

Förutom solvingar har Beyond Gravity levererat det centrala röret till rymdfarkosten, som fungerar som dess ryggrad. Detta rör är tillverkat av kolfiberförstärkt polymer och fungerar som det huvudsakliga strukturella elementet.

Som en central struktur håller den alla komponenter i rymdfarkosten samman och spelar en nyckelroll i att koppla Hera till dess startfordon under uppskjutning. Röret innehåller thrusters, bränsletankar och utrustningsdäck, vilket säkerställer rymdfarkostens strukturella integritet.

Försvarsföretagen Thales och Leonardo bidrog också med teknik till Hera-uppdraget genom deras joint venture Thales Alenia Space, som har en anläggning i USA och 16 platser i Europa. De rapporterade konsoliderade intäkter på omkring 2,2 miljarder euro år 2023.

Joint venture levererade strömaggregatet och kommunikationssystemet till Hera, vilket möjliggör spårning och kontroll av rymdfarkosten från ett avstånd på upp till 500 miljoner kilometer.

Hur NASAs DART förberedde grunden för Heras uppdrag

Medan Hera har lanserats kommer det att ta två år för rymdfarkosten att nå asteroidssystemet, och då kommer den att börja studera effekterna av DART:s kollision för att förbättra metoden ‘kinetisk påverkan’ som ett genomförbart tillvägagångssätt för planetärt försvar.

Double Asteroid Redirection Test (DART)-uppdraget från NASA ägde rum 2022 och påverkade asteroiden Dimorphos, som ligger ungefär 181 miljoner kilometer från vår planet.

DART lanserades i november 2021 från SpaceX:s Falcon 9-raket och var det första rymduppdraget någonsin som demonstrerade asteroidavstötning med en kinetisk impaktor. Den automatmaskinsstora rymdfarkosten använde SMART Nav för att rikta in sig på asteroiden och justera DART:s bana.

För två år sedan krockade uppdraget medvetet med Dimorphos-asteroiden och förändrade dess bana. När kollisionen inträffade spred sig ett moln av skräp över 6 213 mil i rymden och varade i månader. Detta skapade faktiskt det första människogjorda meteorskur som kan bli synligt på jorden och Mars i framtiden.

”Vi är inte längre maktlösa att förhindra denna typ av naturkatastrof.”

Asteroiden utgjorde ingen hot mot jorden, men den amerikanska rymdmyndigheten ville se om en kollision av rymdfarkosten med en liten asteroid i 13 645 miles per timme (6,1 km per sekund) skulle kunna förändra dess rörelse. Den lilla storleken på Dimorphos gjorde den till ett perfekt testobjekt, och NASA förklarade uppdraget som en framgång, med en krater på omkring 33 till 65 fot i storlek.

Detta resultat är ett viktigt steg mot att förstå den fulla effekten av DART:s kollision med dess målasteroid…Allteftersom nya data kommer in varje dag kommer astronomer att kunna bättre bedöma om och hur ett uppdrag som DART kan användas i framtiden för att hjälpa till att skydda jorden från en kollision med en asteroid om vi någonsin upptäcker en på väg mot oss.

– Lori Glaze, chef för NASA:s Planetary Science Division

Bilderna av efterdyningarna togs av en CubeSat kallad LICIACube, som var placerad inuti rymdfarkosten. Den separerades sedan för att ta bilder och video.

Medan markbaserade teleskop har använts för att övervaka efterdyningarna av kraschen, kvarstår frågor kring DART:s påverkan och sammansättningen av asteroiderna som kan hjälpa till att förbättra tekniken för asteroidavstötning. Hera syftar här till att sluta den kretsen genom att göra en fullskalig bedömning och detaljera det slutgiltiga resultatet.

Trots att vi redan har ”superbilder” av båda asteroiderna, kommer Hera att ge oss nya bilder, och det blir ”som att upptäcka nya världar,” sade Patrick Michel, Heras huvudundersökare och forskningsdirektör vid National Centre for Scientific Research i Frankrike. Han tillade:

Det häftiga är att vi kommer att veta varför de är nya eller annorlunda, eftersom DART gav oss alla de initiala förutsättningarna som ledde till deras omvandling.

Forskare är ivriga att förstå olika aspekter av Dimorphos, inklusive dess sammansättning. Så, medan DART-uppdraget var en ”fantastisk framgång,” är Hera nödvändig för att mäta effektiviteten av DART:s avstötningstest.

Jag hoppas att detta kan erbjuda en inspirationskälla för andra uppdrag som ägnas åt planetärt försvar och utforskning av solsystemet.

– Patrick Michel

Teknologier som banar vägen för en rymdfärdig framtid

Planetära försvarsuppdraget från Europeiska rymdorganisationen representerar ett monumentalt steg i utvecklingen av asteroidavstötningstekniker och mänsklighetens förberedelse för att bli en multiplanetär art.

Dessutom visar Hera framsteg inom djuprymdsnavigering och autonom teknik, som sannolikt kommer att spela betydande roller i framtida rymdforskning och koloniseringsinsatser.

Och när vi expanderar ut i rymden blir det avgörande att skydda jorden och andra potentiella framtida livsmiljöer från rymdhazarder. Genom att förbättra vår förmåga att avvisa eller omdirigera asteroider bidrar uppdrag som Hera till att säkerställa den långsiktiga överlevnaden av den mänskliga civilisationen, inte bara på jorden utan långt bortom.

Det är fortfarande bara början, och för att bli en multiplanetär art med en rymdfärdig ekonomi behöver vi flera kritiska teknologier som spänner över olika sektorer inom flyg- och rymdteknik, energi och livsvetenskaper.

Det inkluderar kostnadseffektiva, hållbara och återanvändbara raketer, där SpaceX:s Starship är ett främsta exempel på sådan teknik. Avancerade framdrivningsteknologier som kärntermisk framdrift behövs under tiden för snabbare och mer effektiva resor till planeter som Mars.

Att bara resa till dessa planeter är dock inte tillräckligt. För att kunna bo där behöver vi livsuppehållssystem för luft, vatten och mat som är nödvändiga för långsiktigt boende.

Energisystem som bärbara kärnreaktorer och solpaneler optimerade för användning i rymdmiljöer är också nödvändiga för att underlätta bosättningar på andra planeter. Förutom energibehoven kommer vi att behöva teknik som gör det möjligt att utvinna resurser från planeter och asteroider. Förutom råmaterial kommer vi att behöva teknik som 3D-utskrift för att använda dem till bränsle, byggande av infrastruktur och livsuppehåll.

Robotik kommer också att vara till stor hjälp vid byggandet av infrastruktur, särskilt i farliga eller svåråtkomliga områden.

Tillförlitliga, hög hastighetskommunikationssystem kommer under tiden att spela en nyckelroll i att upprätthålla kontakten mellan jorden och kolonier på andra planeter, medan framsteg inom medicin krävs för att skydda mänskligt liv. Genetisk ingenjörskonst och biologiska motåtgärder mot hot från kosmisk strålning kommer ytterligare att säkerställa människors hälsa utanför jorden.

Även om det för närvarande fortfarande är en dröm, utvecklar flera företag de teknologier som behövs för att mänskligheten ska bli en multiplanetär art.

SpaceX är utan tvekan ett stort namn inom detta område med sina återanvändbara raketer. Företaget planerar också att använda sin Starship-rymdfarkost för att möjliggöra mänsklig kolonisering av Mars samtidigt som de fokuserar på global satellitbaserad kommunikation via Starlink.

Miljardären Jeff Bezos har också kastat in sin hatt med Blue Origin. Genom sin återanvändbara New Glenn-raket och Blue Moon månlandare syftar företaget till att möjliggöra mänsklig kolonisering. Northrop Grumman (NOC ) är ytterligare ett företag som är involverat i NASAs Artemis-program, medan dess Cygnus-rymdfarkost tillhandahåller fraktförsörjningstjänster till den internationella rymdstationen (ISS).

Lockheed Martin

Detta globala flyg- och försvarsföretag arbetar nära med NASA på Orion-rymdfarkosten, som är designad för utforskning av djuprymden. Företaget har också en vision för sin interplanetära resa till den röda planeten kallad “Mars Base Camp,” en orbital station som skulle ge stöd för framtida bemannade uppdrag.

Med sina aktier som för närvarande handlas till $605,11, upp 33,51 % år till datum, har Lockheed Martins börsvärde nått $144,23 miljarder. Företaget har en EPS (TTM) på 27,58, ett P/E (TTM) på 21/94 och en utdelningsavkastning på 2,18 %.

För Q2 2024 rapporterade företaget nettoförsäljning på $18,1 miljarder och nettoresultat på $1,6 miljarder, eller $6,85 per aktie. Kassaflöde från verksamheten var samtidigt $1,9 miljarder, och fritt kassaflöde i slutet av kvartalet uppgick till $1,5 miljarder. Företaget rapporterade också en orderstock på nästan $160 miljarder då efterfrågan på försvarsteknologilösningar fortsätter att öka.

Från PAC-3:s kritiska roll i luftförsvaret till Aegis Combat System med AI-förstärkning till F-35 med sina avancerade sensor- och datahanteringsfunktioner har vårt företag gjort stora bidrag till allierade och partnerförsvar.

– Lockheed Martin (LMT ) VD Jim Taiclet

Slutsats

Som vi har sett representerar Hera ett stort och avgörande steg framåt inom planetärt försvar. Genom att erbjuda värdefulla insikter i asteroidavstötningsteknik kommer detta uppdrag inte bara att förfina metoden ‘kinetisk påverkan’ för asteroidavstötning utan också att bidra till en bredare rymdforskning. Hera har också potentialen att bana vägen för att vi ska bli en multiplanetär art och skydda livet på jorden och bortom.

Klicka här för en lista över de tio bästa rymd- och försvarsaktierna.