La missione verso l'asteroide più piccolo mai esplorato utilizzerà la stessa telecamera principale della missione verso l'asteroide più grande di tutti. La sonda Hera proposta dall'ESA per la coppia di asteroidi Didymos ha ereditato il suo imager principale dalla missione Dawn della NASA agli asteroidi Vesta e Ceres.

Hera è attualmente oggetto di un lavoro di progettazione di dettaglio, prima di essere presentato ai ministri dello spazio europei al Consiglio ministeriale Space19+ alla fine di quest'anno, per il lancio alla fine del 2023. La navicella spaziale esaminerà una minuscola luna di 160 m di diametro dell'asteroide Didymos di 780 m di diametro, all'indomani di un pionieristico esperimento di difesa planetaria.

Ma l'Asteroid Framing Camera (AFC) che Hera utilizzerà per navigare nello spazio e rilevare i suoi doppi asteroidi mirati è già costruita e pronta. Due di queste fotocamere:Hera ne porterà un paio, per ridondanza – sono seduti in azoto gassoso protettivo all'interno di una camera bianca a Göttingen, Germania.

"L'AFC è stato progettato specificamente per la missione Dawn della NASA verso i due corpi più grandi della fascia degli asteroidi:Vesta, a 525 km di diametro, e Cerere di 946 km di diametro, " spiega Holger Sierks del Max Planck Institute for Solar System Research.

"Non c'erano altre telecamere a bordo della navicella, quindi l'AFC ha avuto un ruolo critico, essere impiegato sia per la navigazione che per l'indagine scientifica.

"L'AFC ha funzionato come un orologio svizzero durante gli 11 anni di vita di Dawn. Prima che Dawn finisse definitivamente nel novembre 2018 la navicella spaziale si avvicinava a 30 km dalla superficie di Cerere, e restituito viste spettacolari dei suoi suggestivi punti luminosi.

"Allo stesso tempo la fotocamera, dotato di sette filtri spettrali dal visibile al vicino infrarosso, è stato in grado di raccogliere informazioni spettrali su queste formazioni, così come il resto degli asteroidi. Un ottavo filtro trasparente è stato utilizzato quando l'AFC è stato impiegato per scopi di navigazione e per la scienza di superficie a banda larga".

Due unità di volo AFC sono state fornite alla NASA dall'Istituto, in collaborazione con il Centro aerospaziale tedesco DLR e l'Istituto di ingegneria informatica e di rete dell'Università tecnica di Braunschweig. Una fotocamera di riserva è stata costruita e conservata presso l'Istituto per sostituire un'unità di volo, se necessario.

"Avevamo ancora di scorta, sottosistemi di qualità del volo, inclusa l'ottica che potremmo integrare in una telecamera completa, così siamo finiti con due pezzi di ricambio pronti per il volo sullo scaffale, " aggiunge Holger. "Volevamo trovare loro un uso di volo, e abbiamo deciso che avremmo dovuto contribuire gratuitamente con queste telecamere completamente collaudate alla prossima missione di asteroidi in Europa".

L'AFC da 5,5 kg assomiglia a una scatola delle dimensioni di una stampante per computer contenente alimentazione e memoria di massa con un telescopio isolato termicamente che si estende da esso. La massima sensibilità dell'immagine è assicurata dal raffreddamento del rilevatore di luce CCD del telescopio fino a -60 °C.

Un modello di telecamera di qualificazione è già stato prestato a GMV in Spagna mentre sviluppa sistemi di navigazione autonomi per Hera. Ciò consente al team di testare i propri algoritmi di rilevamento delle funzionalità con lo stesso hardware con cui verrà effettivamente utilizzato.

Mentre l'AFC è stato progettato specificamente per Vesta e Cerere, Holger spiega che la fotocamera è anche un'ottima soluzione per Hera, in particolare con la sua doppia funzionalità scientifica e di navigazione:"Quando l'abbiamo progettata, quei due asteroidi ci erano noti solo come puntini nel cielo, solo pochi pixel al massimo utilizzando il telescopio spaziale Hubble, come il sistema Didymos di oggi. L'ottica della fotocamera – opera dell'azienda Kayser-Threde di Monaco di Baviera, ora di proprietà di OHB - sono privi di distorsioni con una messa a fuoco nitida, fino a 150 m dalla superficie bersaglio."

Il Max Planck Institute for Solar System Research ha anche costruito il principale imager scientifico Osiride del cacciatore di comete Rosetta, quindi ha molta esperienza nell'imaging ravvicinato di planetoidi distanti. "Questi corpi sarebbero scuri come carbone per l'occhio umano, quindi occorrono rilevatori altamente sensibili e tempi di esposizione attentamente valutati per vedere ciò che vediamo".

Lo scopo di difesa planetaria di Hera sembra personale per Holger e il resto della squadra dell'Istituto. Il team si è recentemente incontrato nella città tedesca di Nördlingen, situato all'interno di un cratere di 24 km di diametro, formato da un asteroide binario che impatta proprio come Didymos e la sua luna circa 14 milioni di anni fa.