This report describes the results of a study sponsored by the Keck Institute for Space Studies (KISS) to investigate the feasibility of identifying, robotically capturing, and returning an entire Near-Earth Asteroid (NEA) to the vicinity of the Earth by the middle of the next decade. The KISS study was performed by people from Ames Research Center, Glenn Research Center, Goddard Space Flight Center, Jet Propulsion Laboratory, Johnson Space Center, Langley Research Center, the California Institute of Technology, Carnegie Mellon, Harvard University, the Naval Postgraduate School, University of California at Los Angeles, University of California at Santa Cruz, University of Southern California, Arkyd Astronautics, Inc., The Planetary Society, the B612 Foundation, and the Florida Institute for Human and Machine Cognition. The feasibility of an asteroid retrieval mission hinges on finding an overlap between the smallest NEAs that could be reasonably discovered and characterized and the largest NEAs that could be captured and transported in a reasonable flight time. This overlap appears to be centered on NEAs roughly 7 m in diameter corresponding to masses in the range of 250,000 kg to 1,000,000 kg. To put this in perspective, the Apollo program returned 382 kg of Moon rocks in six missions and the OSIRIS-REx mission proposes to return at least 60 grams of surface material from a NEA by 2023. The present study indicates that it would be possible to return a ~500,000-kg NEA to high lunar orbit by around 2025.
Le rapport « Asteroid Retrieval Feasibility Study » réalisé par le Keck Institute for Space Studies (KISS) examine la faisabilité de capturer et de retourner un astéroïde proche de la Terre (NEA) dans les environs de la Terre d’ici le milieu de la prochaine décennie. Le projet implique de nombreuses organisations, y compris le California Institute of Technology et la NASA. L’étude a identifié un chevauchement entre les NEAs les plus petits pouvant être découverts et caractérisés et les plus grands pouvant être capturés et transportés dans un temps de vol raisonnable, centré sur des NEAs d’environ 7 mètres de diamètre, pesant entre 250 000 et 1 000 000 kg.
Les objectifs principaux de l’étude étaient de déterminer la faisabilité de cette capture, d’identifier les bénéfices pour la NASA, la communauté scientifique, l’industrie aérospatiale et le grand public, et d’évaluer l’impact de cette entreprise sur les plans d’exploration humaine au-delà de l’orbite terrestre basse. L’étude a souligné des questions clés de faisabilité, notamment la découverte et la caractérisation d’un nombre suffisant d’astéroïdes candidats, la capture et la désorbitation d’un astéroïde d’environ 500 000 kg dans l’espace profond, et son transport sûr vers le système Terre-Lune pour le placer en orbite lunaire haute.
L’idée d’exploiter les ressources naturelles des astéroïdes remonte à plus d’un siècle, mais ce n’est que récemment que la technologie nécessaire est devenue disponible. Les avantages identifiés de retourner un NEA entier incluent la synergie avec l’exploration humaine à court terme, l’expansion de la coopération internationale dans l’espace, la synergie avec la défense planétaire, l’exploitation des ressources des astéroïdes pour l’exploration humaine au-delà du système Terre-Lune, et l’engagement du public.
Le concept de mission de récupération d’astéroïdes implique le lancement d’un vaisseau spatial sur un véhicule de lancement Atlas 551 en orbite terrestre basse. Un système de propulsion électrique de 40 kW serait ensuite utilisé pour atteindre le NEA en environ quatre ans. Une fois sur le NEA, une phase d’opérations de 90 jours est divisée en deux phases : étude de l’astéroïde, puis capture et désorbitation. Le système serait ensuite utilisé pour quitter l’orbite de l’astéroïde, revenir à proximité de la Lune et entrer en orbite lunaire haute.
La sécurité de la mission est une considération primordiale, nécessitant un soin particulier dans la planification de la trajectoire et du placement final de l’astéroïde. Les astéroïdes carbonés de type C, qui représentent environ 20 % de la population connue et sont riches en volatiles, en molécules organiques complexes, en roches sèches et en métaux, sont les plus souhaitables pour le retour. Pour développer un plan de mission robuste, il est critique de découvrir et de caractériser un nombre suffisant de NEAs candidats