Grundmann, Jan Thimo and Bauer, Waldemar and Biele, Jens and Boden, Ralf and Borchers, Kai and Ceriotti, Matteo and Cordero, Federico and Dachwald, Bernd and Dumont, Etienne and Grimm, Christian and Hercik, David and Ho, Tra-Mi and Jahnke, Rico and Koch, Aaron and Koncz, Alexander and Krause, Christian and Lange, Caroline and Lichtenheldt, Roy and Maiwald, Volker and Mikschl, Tobias and Mikulz, Eugen and Montenegro, Sergio and Pelivan, Ivanka and Peloni, Alessandro and Quantius, Dominik and Reershemius, Siebo and Renger, Thomas and Riemann, Johannes and Ruffer, Michael and Sasaki, Kaname and Schmitz, Nicole and Seboldt, Wolfgang and Seefeldt, Patric and Spietz, Peter and Spröwitz, Tom and Sznajder, Maciej and Tardivel, Simon and Toth, Norbert and Wejmo, Elisabet and Wolff, Friederike and 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. (Unpublished)
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Official URL: https://www.aeroconf.org/
Abstract
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.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/121956/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Conference or Workshop Item (Speech) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Small Spacecraft Solar Sailing for Small Solar System Body Multiple Rendezvous and Landing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 13 February 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Unpublished | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Multiple NEA Rendezvous, Solar Sail, Gossamer-1, MASCOT, MASCOT2, AIM, AIDA, OKEANOS Lander, NEA sample return | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Title: | 2018 IEEE Arospace Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Location: | Big Sky, Montana, USA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Start Date: | 3 March 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event End Date: | 10 March 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Organizer: | IEEE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R SY - Space System Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | Proj. Entfaltungstechnologie . Solar Sail (old), R - Project Mascot (Bus), Project MASCOT Science and operation (old), R - Projekt Mascot (Rob.), Project MASCOT (Instruments) (old), Vorhaben asteroids and comets (old), R - Explorationsstudien (old), R - Projekt ROSETTA Lander (old), R - Vorhaben Landetechnologien (old), R - Systemanalyse Raumsegment (old), R - System Analysis Space Transport (SART) [RP], R - Raumfahrzeugsysteme - Systemanalyse Raumtransport (old), R - Vorhaben Robotdynamik & Simulation (old), R - Virtueller Satellit (old), R - Vorhaben Systemkonditionierung (old), Proj Small Satellite Technology Experiment Platform (old), R - Core Avionics (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Bremen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Space Systems > Systems Engineering and Project Office Institute of Space Systems > Mechanic and Thermal Systems Institute of Space Systems > System Analysis Space Segment Institute of Space Systems > Space Launcher Systems Analysis Institute of Space Systems > Land and Exploration Technology Institute of Space Systems > Avionics Systems Space Operations and Astronaut Training > User center for space experiments (MUSC) Institute of System Dynamics and Control > Space System Dynamics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Grundmann, Jan Thimo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 02 Oct 2018 12:24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 24 Apr 2024 20:26 |
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