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Small Spacecraft Solar Sailing for Small Solar System Body Multiple Rendezvous and Landing

Grundmann, Jan Thimo und Bauer, Waldemar und Biele, Jens und Boden, Ralf und Borchers, Kai und Ceriotti, Matteo und Cordero, Federico und Dachwald, Bernd und Dumont, Etienne und Grimm, Christian und Hercik, David und Ho, Tra-Mi und Jahnke, Rico und Koch, Aaron und Koncz, Alexander und Krause, Christian und Lange, Caroline und Lichtenheldt, Roy und Maiwald, Volker und Mikschl, Tobias und Mikulz, Eugen und Montenegro, Sergio und Pelivan, Ivanka und Peloni, Alessandro und Quantius, Dominik und Reershemius, Siebo und Renger, Thomas und Riemann, Johannes und Ruffer, Michael und Sasaki, Kaname und Schmitz, Nicole und Seboldt, Wolfgang und Seefeldt, Patric und Spietz, Peter und Spröwitz, Tom und Sznajder, Maciej und Tardivel, Simon und Toth, Norbert und Wejmo, Elisabet und Wolff, Friederike und Ziach, Christian (2018) Small Spacecraft Solar Sailing for Small Solar System Body Multiple Rendezvous and Landing. 2018 IEEE Arospace Conference, 2018-03-03 - 2018-03-10, Big Sky, Montana, USA. (nicht veröffentlicht)

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Offizielle URL: https://www.aeroconf.org/

Kurzfassung

Physical interaction with small solar system bodies (SSSB) is the next step in planetary science, planetary in-situ resource utilization (ISRU), and planetary defense (PD). It requires a broader understanding of the surface properties of the target objects, with particular interest focused on those near Earth. Knowledge of composition, multi-scale surface structure, thermal response, and interior structure is required to design, validate and operate missions addressing these three fields. The current level of understanding is occasionally simplified into the phrase, "If you've seen one asteroid, you've seen one Asteroid", meaning that the in-situ characterization of SSSBs has yet to cross the threshold towards a robust and stable scheme of classification. This would enable generic features in spacecraft design, particularly for ISRU and science missions. Currently, it is necessary to characterize any potential target object sufficiently by a dedicated pre-cursor mission to design the mission which then interacts with the object in a complex fashion. To open up strategic approaches, much broader in-depth characterization of potential target objects would be highly desirable. In SSSB science missions, MASCOT-like nano-landers and instrument carriers which integrate at the instrument level to their mothership have met interest. By its size, MASCOT is compatible with small interplanetary missions. The DLR-ESTEC Gossamer Roadmap Science Working Groups' studies identified Multiple Near-Earth asteroid (NEA) Rendezvous (MNR) as one of the space science missions only feasible with solar sail propulsion. The Solar Polar Orbiter (SPO) study showed the ability to access any inclination and a wide range of heliocentric distances, with a separable payload module delivered by sail to the proper orbit. The Displaced-L1 (DL1) spaceweather early warning mission study sailcraft operates close to Earth, where all objects of interest to PD must pass and low delta-v objects for ISRU reside. Other studies outline the unique capability of solar sails to provide access to all SSSB, at least within the orbit of Jupiter, and significant progress has been made to explore the performance envelope of near-term solar sails for MNR. However, it is difficult for sailcraft to interact physically with a SSSB. We expand and extend the philosophy of the recently qualified DLR Gossamer solar sail deployment technology using efficient multiple sub-spacecraft integration to also include landers for one-way in-situ investigations and sample-return missions by synergetic integration and operation of sail and lander. The MASCOT design concept and its characteristic features have created an ideal counterpart for this. For example, the MASCOT Mobility hopping mechanism and its power supply concept have already been adapted to the specific needs of MASCOT2 which was to be carried on the AIM spacecraft of ESA as part of the NASA-ESA AIDA mission to binary NEA Didymos. The methods used or developed in the realization of MASCOT such as Concurrent Engineering, Constraints-Driven Engineering and Concurrent Assembly Integration and Verification enable responsive missions based on now available as well as near-term technologies. Designing the combined spacecraft for piggy-back launch accommodation enables low-cost massively parallel access to the NEA population.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/121956/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Small Spacecraft Solar Sailing for Small Solar System Body Multiple Rendezvous and Landing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grundmann, Jan ThimoJan.Grundmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8809-0981NICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, Waldemarwaldemar.bauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7972-2721NICHT SPEZIFIZIERT
Biele, JensJens.Biele (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7414-829XNICHT SPEZIFIZIERT
Boden, Ralfralf.boden (at) tum.dehttps://orcid.org/0000-0003-4656-8489NICHT SPEZIFIZIERT
Borchers, Kaikai.borchers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ceriotti, MatteoUniversity of Glasgow, Glasgow, Scotland, United Kingdomhttps://orcid.org/0000-0001-6819-7178NICHT SPEZIFIZIERT
Cordero, Federicofederico.cordero (at) telespazio-vega.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dachwald, Bernddachwald (at) fh-aachen.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dumont, EtienneEtienne.Dumont (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4618-0572NICHT SPEZIFIZIERT
Grimm, Christianchristian.grimm (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4490-7424NICHT SPEZIFIZIERT
Hercik, Davidd.hercik (at) tu-braunschweig.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ho, Tra-Mitra-mi.ho (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3378-3227NICHT SPEZIFIZIERT
Jahnke, Ricorico.jahnke (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koch, Aaronaaron.koch (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Koncz, Alexanderalexander.koncz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krause, Christianchristian.krause (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lange, CarolineCaroline.Lange (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1709-3667NICHT SPEZIFIZIERT
Lichtenheldt, RoyRoy.Lichtenheldt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2539-4910NICHT SPEZIFIZIERT
Maiwald, Volkervolker.maiwald (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4591-0089NICHT SPEZIFIZIERT
Mikschl, Tobiastobias.mikschl (at) uni-wuerzburg.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mikulz, EugenEugen.Mikulz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Montenegro, Sergiosergio.montenegro (at) uni-wuerzburg.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pelivan, Ivankaivanka.pelivan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Peloni, AlessandroUniversity of Glasgow, Glasgow, Scotland, United KingdomNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Quantius, DominikDominik.Quantius (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-7057-9214NICHT SPEZIFIZIERT
Reershemius, SieboSiebo.Reershemius (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Renger, Thomasthomas.renger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riemann, JohannesUniversität Kassel / DLR Institute of Space SystemsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ruffer, Michaelmichael.ruffer (at) uni-wuerzburg.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sasaki, KanameKaname.Sasaki (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0365-4539NICHT SPEZIFIZIERT
Schmitz, Nicolenicole.schmitz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6481-6189NICHT SPEZIFIZIERT
Seboldt, Wolfgangnc-seboldwo (at) netcologne.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Seefeldt, Patricpatric.seefeldt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2067-9458NICHT SPEZIFIZIERT
Spietz, PeterPeter.Spietz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spröwitz, TomTom.Sproewitz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5369-6919NICHT SPEZIFIZIERT
Sznajder, MaciejMaciej.Sznajder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9917-0581NICHT SPEZIFIZIERT
Tardivel, SimonSimon.Tardivel (at) cnes.frNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Toth, Norbertnorbert.toth (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wejmo, ElisabetElisabet.Wejmo (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wolff, Friederikefriederike.wolff (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7656-7842NICHT SPEZIFIZIERT
Ziach, ChristianC.Ziach (at) htgf.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 Februar 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:nicht veröffentlicht
Stichwörter:Multiple NEA Rendezvous, Solar Sail, Gossamer-1, MASCOT, MASCOT2, AIM, AIDA, OKEANOS Lander, NEA sample return
Veranstaltungstitel:2018 IEEE Arospace Conference
Veranstaltungsort:Big Sky, Montana, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 März 2018
Veranstaltungsende:10 März 2018
Veranstalter :IEEE
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):Proj. Entfaltungstechnologie . Solar Sail (alt), R - Projekt Mascot (Bus), Projekt MASCOT Science und Betrieb (alt), R - Projekt Mascot (Rob.), Projekt MASCOT (Instrumente) (alt), Vorhaben Asteroiden und Kometen (alt), R - Explorationsstudien (alt), R - Projekt ROSETTA Lander (alt), R - Vorhaben Landetechnologien (alt), R - Systemanalyse Raumsegment (alt), R - Systemanalyse Raumtransport (SART) [RP], R - Raumfahrzeugsysteme - Systemanalyse Raumtransport (alt), R - Vorhaben Robotdynamik & Simulation (alt), R - Virtueller Satellit (alt), R - Vorhaben Systemkonditionierung (alt), Proj Small Satellite Technology Experiment Platform (alt), R - Core Avionics (alt)
Standort: Bremen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Systementwicklung und Projektbüro
Institut für Raumfahrtsysteme > Mechanik und Thermalsysteme
Institut für Raumfahrtsysteme > Systemanalyse Raumsegment
Institut für Raumfahrtsysteme > Systemanalyse Raumtransport
Institut für Raumfahrtsysteme > Land und Explorationstechnologie
Institut für Raumfahrtsysteme > Avioniksysteme
Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)
Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik > Raumfahrt-Systemdynamik
Hinterlegt von: Grundmann, Jan Thimo
Hinterlegt am:02 Okt 2018 12:24
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:26

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