Onderzoeksproject P4S/251/MAESTRO (Onderzoeksactie P4S)
Het MAESTRO-project heeft als doel ons begrip van de interne structuur van kleine hemellichamen in het zonnestelsel, zoals asteroïden, kometen en onregelmatige manen, te vergroten door innovatieve methoden te ontwikkelen om geodetische waarnemingen om te zetten in driedimensionale dichtheidsverdelingen. Het bepalen van de interne structuur van deze objecten is essentieel voor het reconstrueren van de geschiedenis en evolutie van het zonnestelsel. Als overblijfselen van planetaire vorming bewaren ze waardevolle gegevens over de fysische en chemische omstandigheden die heersten tijdens de vroegste stadia.
Onderzoek naar hun binnenste kan onthullen of deze hemellichamen massieve monolieten, gedifferentieerde objecten of puinhopen zijn, en of ze kenmerken bevatten zoals holtes, ijsrijke lagen of ondergrondse reservoirs die complexe zwaartekracht- en dynamische signalen genereren. Door zwaartekracht-, rotatie- en getijdeninformatie, verkregen uit nauwkeurige baanbepaling door ruimtevaartuigen, te combineren met radarbeelden, seismische metingen en andere in-situ waarnemingen, wordt het mogelijk om deze verborgen structuren te onderzoeken en modellen van de vorming en evolutie van kleine hemellichamen te verfijnen. Kennis van hun binnenste is ook cruciaal voor planetaire verdedigingsstrategieën, de beoordeling van grondstoffen en de planning van toekomstige verkenningsmissies, waaronder missies om monsters terug te halen en potentiële activiteiten voor asteroïdemijnbouw.
De kern van MAESTRO wordt gevormd door GILA, een raamwerk voor zwaartekrachtinversie dat is ontwikkeld aan de Koninklijke Sterrenwacht van België en UCLouvain. Dit raamwerk schat momenteel variaties in de dichtheid van de ondergrond op basis van zwaartekrachtveldmetingen en vormmodellen. Een belangrijk doel van het project is om GILA uit te breiden door aanvullende datasets te integreren die complementaire randvoorwaarden opleggen aan de interne structuur. Naast traditionele zwaartekrachtveldgegevens zal het verbeterde raamwerk lokale zwaartekrachtmetingen, gegeneraliseerde traagheidsmomenten, radar- en seismische meetgegevens, evenals a priori beperkingen uit geologische kaarten, thermische traagheidsmetingen en getijdevervormingsmetingen omvatten.
Na de ontwikkeling en validatie zal het verbeterde GILA-framework worden toegepast op data verzameld door de Hera- en MMX-missies, die naar verwachting respectievelijk in november 2026 bij Didymos en medio 2027 bij Phobos zullen aankomen. Mocht een van beide missies de verwachte datasets niet opleveren, dan zal het project nog steeds waardevolle resultaten opleveren door de analyse van observaties van eerdere missies naar Bennu, Ryugu, Eros en komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, wat zal leiden tot verfijnde interne modellen van deze hemellichamen. GILA zal ook worden gebruikt voor simulaties ter ondersteuning van de voorbereiding van de RAMSES- en OSIRIS-APEX-missies, die zich richten op asteroïde Apophis tijdens de passage langs de aarde in 2029.
Uiteindelijk streeft het MAESTRO-project ernaar een open, goed gedocumenteerd en voor de gemeenschap toegankelijk wetenschappelijk framework te leveren dat in staat is om gezamenlijk diverse geofysische observaties te benutten om de interne structuur van kleine hemellichamen af te leiden.
