การจับดาวเคราะห์น้อยคือการแทรกวงโคจรของดาวเคราะห์น้อยรอบวัตถุดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ เมื่อดาวเคราะห์น้อยซึ่งเป็นวัตถุหินขนาดเล็กในอวกาศถูกจับ พวกมันจะกลายเป็นดาวเทียมธรรมชาติ^{[ 1 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะ เป็น ดวงจันทร์ที่ไม่ปกติหากถูกจับอย่างถาวร หรือเป็นดาวเทียม ชั่วคราว

ดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดที่โคจรเข้ามาใกล้วงโคจรหรือชั้นบรรยากาศของโลกจนถึงปัจจุบันล้วนเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม วิศวกรของสหรัฐฯ กำลังพัฒนาวิธีการสำหรับยานอวกาศควบคุมระยะไกลแบบหุ่นยนต์เพื่อเก็บรวบรวมดาวเคราะห์น้อยโดยใช้ระบบขับเคลื่อนทางเคมีหรือไฟฟ้า การเก็บรวบรวมดาวเคราะห์น้อยทั้งสองประเภทนี้สามารถแบ่งออกเป็นประเภทธรรมชาติและประเภทที่มนุษย์สร้างขึ้นได้

• การดึงดูดดาวเคราะห์น้อยโดยธรรมชาติ คือการดึงดูดดาวเคราะห์น้อยอิสระเข้าสู่วงโคจรโดยรอบวัตถุ เช่น ดาวเคราะห์ เนื่องมาจากแรงโน้มถ่วง
• การดักจับดาวเคราะห์น้อยโดยฝีมือมนุษย์นั้นเกี่ยวข้องกับการใช้แรงจงใจเพื่อนำดาวเคราะห์น้อยเข้าสู่วงโคจรเฉพาะเจาะจง

การเก็บรวบรวมดาวเคราะห์น้อยเทียมอาจให้ข้อมูลแก่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเกี่ยวกับองค์ประกอบของดาวเคราะห์น้อย เนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีว่าดาวเคราะห์น้อยบางครั้งอาจมีโลหะหายาก เช่น แพลเลเดียมและแพลทินัม ความพยายามในการเก็บรวบรวมดาวเคราะห์น้อยรวมถึงภารกิจเปลี่ยนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยของNASAตั้งแต่ปี 2013 ความพยายามเหล่านี้ถูกยกเลิกในปี 2017 ^{[ 2 ]}

การจับดาวเคราะห์น้อยเกิดขึ้นเมื่อดาวเคราะห์น้อย "พลาด" ดาวเคราะห์เมื่อตกลงมาเข้าหาดาวเคราะห์น้อย แต่ไม่มีความเร็วเพียงพอที่จะหลุดพ้นจากวงโคจรของดาวเคราะห์ ในกรณีนั้น ดาวเคราะห์น้อยจะถูกจับและเข้าสู่วงโคจรที่เสถียรรอบดาวเคราะห์ซึ่งไม่ผ่านชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์น้อยก็อาจพุ่งชนดาวเคราะห์เป็นครั้งคราว คาดว่าดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กจะพุ่งชนโลกทุกๆ 1,000 ถึง 10,000 ปี^{[ 3 ]}

ขนาดและลักษณะทางกายภาพของวงโคจรขึ้นอยู่กับมวลของดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์น้อยที่เข้าใกล้จะเข้าสู่เขตอิทธิพลของดาวเคราะห์เกือบทุกครั้งด้วยวิถีโค้งไฮเปอร์โบลา เมื่อ เทียบกับดาวเคราะห์พลังงานจลน์ ของดาวเคราะห์ น้อยเมื่อมันพบกับดาวเคราะห์นั้นมากเกินไปที่จะถูกแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดึงเข้าสู่วงโคจรที่มีขอบเขต พลังงานจลน์ของมันมากกว่าพลังงานศักย์สัมบูรณ์เมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ ซึ่งหมายความว่าความเร็วของมันสูงกว่าความเร็วหลุดพ้นอย่างไรก็ตาม วิถีโคจรของดาวเคราะห์น้อยอาจถูกรบกวนโดยมวลอื่นที่สามารถลดพลังงานจลน์ของมันได้ หากสิ่งนี้ทำให้ความเร็วของดาวเคราะห์น้อยต่ำกว่าความเร็วหลุดพ้นในท้องถิ่น วิถีโคจรของมันจะเปลี่ยนจากไฮเปอร์โบลาเป็นวงรีและดาวเคราะห์น้อยจะถูกจับไว้ เชื่อกันว่า ไทรทันถูกจับไว้ด้วยวิธีนี้ เช่นเดียวกับดวงจันทร์รอบนอกบางดวงของดาวพฤหัสบดี^{[ 4 ]}

เมื่อวิถีโคจรเปลี่ยนไปตามเวลา ดาวเคราะห์น้อยอาจชนกันได้ เมื่อพิจารณาว่าแถบดาวเคราะห์น้อยระหว่างดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีมีดาวเคราะห์น้อยอยู่ประมาณ 1.9 ล้านดวง นักดาราศาสตร์จึงประมาณการว่าดาวเคราะห์น้อยขนาดกลางจะชนกันประมาณปีละครั้ง^{[ 5 ]} การชนกันอาจเปลี่ยนวิถีโคจรของดาวเคราะห์น้อย ทำให้มันเข้ามาอยู่ในเขตอิทธิพลของดาวเคราะห์

จรวดเคมีแบบดั้งเดิมทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีชั้นบรรยากาศหนาแน่น แต่การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ามีประสิทธิภาพในการขับเคลื่อน สูงกว่า การขับเคลื่อนด้วยสารเคมี ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ไอออนมีประสิทธิภาพ 90 เปอร์เซ็นต์^{[ 6 ]}ในขณะที่ประสิทธิภาพของการขับเคลื่อนด้วยสารเคมีอยู่ที่ประมาณ 35 เปอร์เซ็นต์^{[ 7 ]}ในอวกาศไม่มีแรงต้านของชั้นบรรยากาศเนื่องจากการขนส่งเชื้อเพลิงไปยังดาวเคราะห์น้อยมีราคาแพง การนำดาวเคราะห์น้อยที่มีน้ำหนักมากไปยังดาวเคราะห์น้อยจึงต้องใช้เครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก เช่น เครื่องยนต์ไฟฟ้า หรือเครื่องยนต์ที่ใช้วัสดุของดาวเคราะห์น้อยเองเป็นมวลปฏิกิริยา^{[ 8 ]}

จากภารกิจ Asteroid Redirect ของ NASA ดาวเทียมจะจับก้อนหินจากดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ก่อนที่จะกลับไปยังวงโคจรที่กำหนดไว้ล่วงหน้า Canadarm 2 เป็นตัวอย่างของแขนหุ่นยนต์ขั้นสูงที่ใช้ในอวกาศ ซึ่งเป็นประเภทที่อาจเป็นประโยชน์ในภารกิจดังกล่าว ปัจจุบันCanadarm 2ไม่เพียงแต่ช่วยในการเชื่อมต่อยานอวกาศขนส่งสินค้ากับสถานีอวกาศนานาชาติเท่านั้น แต่ยังทำการบำรุงรักษาสถานีอีกด้วย^{[ 9 ]}ความก้าวหน้าในแขนหุ่นยนต์ช่วยให้การจับดาวเคราะห์น้อยเทียมสามารถดำเนินการเก็บตัวอย่างบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยได้อย่างแม่นยำ

การบินผ่านดวงจันทร์ยังสามารถใช้ในการจับดาวเคราะห์น้อยได้อีกด้วย^{[ 10 ]} วงโคจรของดาวเคราะห์น้อยก่อนและหลังการบินผ่านดวงจันทร์จะมีค่าคงที่ Jacobi ที่ แตกต่างกัน เมื่อค่าคงที่ Jacobi ของวงโคจรถึงค่าที่กำหนด ดาวเคราะห์น้อยจะถูกจับได้ บริเวณการจับที่มีค่าคงที่ Jacobi ก่อนการบินผ่านที่แตกต่างกันสามารถแสดงเป็นตัวเลขได้ และบริเวณการจับเหล่านี้สามารถใช้เพื่อพิจารณาว่าดาวเคราะห์น้อยสามารถถูกจับได้โดยการบินผ่านดวงจันทร์หรือไม่ ซึ่งจะได้รับการตรวจสอบความถูกต้องในที่สุดผ่านแบบจำลองปฏิทินดาราศาสตร์^{[ 10 ]}

ภารกิจจับดาวเคราะห์น้อยอาจช่วยให้เกิดความก้าวหน้าอย่างมากในหลายด้านที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันดาวเคราะห์จากวัตถุใกล้โลก : ^{[ 11 ]}

1. การยึดตรึง: ภารกิจจับยึดจะช่วยให้สามารถพัฒนาระบบการยึดตรึงที่เชื่อถือได้มากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้ยานอวกาศยึดติดกับดาวเคราะห์น้อยได้ดีขึ้น จึงทำให้มีทางเลือกมากขึ้นสำหรับการเบี่ยงเบนวัตถุใกล้โลก (NEO)
2. การวิเคราะห์โครงสร้าง: ภารกิจการจับภาพจะช่วยให้วิศวกรพัฒนาขีดความสามารถในการวิเคราะห์โครงสร้างได้ดียิ่งขึ้น หนึ่งในเทคโนโลยีการเบี่ยงเบนทิศทางของวัตถุใกล้โลก (NEO) ที่พัฒนามาอย่างดีที่สุดคือการกระแทกด้วยพลังงานจลน์ แต่ประสิทธิภาพของมันคาดเดาได้ยากมากเนื่องจากขาดความรู้เกี่ยวกับสภาพและโครงสร้างของ NEO หากเราสามารถเข้าใจวัสดุพื้นผิวและโครงสร้างของ NEO ได้ดีขึ้น เราจะสามารถใช้การกระแทกด้วยพลังงานจลน์เพื่อเบี่ยงเบนทิศทางของมันได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น
3. สภาพแวดล้อมของฝุ่น: นักวิทยาศาสตร์จะได้รับความรู้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของฝุ่นรอบวัตถุใกล้โลก (NEO) และเข้าใจแรงต่างๆ ที่สามารถกระตุ้นให้ฝุ่นลอยขึ้นและตกลงมาได้ดียิ่งขึ้น ความรู้นี้จะช่วยในการออกแบบวิธีการเบี่ยงเบนทิศทางของ NEO บางอย่าง เช่นเครื่องดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงและเครื่องยนต์จรวดแบบดั้งเดิม

การขุดแร่จากดาวเคราะห์น้อยเป็นเหตุผลสำคัญในการจับดาวเคราะห์น้อย ดาวเคราะห์น้อยชนิด LL chondrite ที่มีทรัพยากรค่อนข้างน้อย ประกอบด้วยเหล็ก 20% รวมถึงสารระเหยจำนวนมากในรูปของน้ำ แร่ธาตุ และออกซิเจน แม้ว่าจะสามารถนำทรัพยากรเหล่านี้กลับมายังโลกได้ แต่ค่าใช้จ่ายในการขนส่งที่สูงและความอุดมสมบูรณ์ของทรัพยากรบนโลกหมายความว่าเป้าหมายหลักของการนำดาวเคราะห์น้อยกลับมาในอนาคตอันใกล้นี้คือการนำไปใช้ในอวกาศทันที^{[ 12 ]} คาดว่าการขุดแร่จากดาวเคราะห์น้อยจะมีราคาถูกกว่าการส่งทรัพยากรเหล่านั้นจากโลก การใช้ระบบขับเคลื่อนทางเคมีแบบดั้งเดิม NASA ประมาณการว่าการส่งมวล 1 กิโลกรัมไปยังวงโคจรดวงจันทร์ระดับสูงมีค่าใช้จ่าย 100,000 ดอลลาร์ นั่นหมายความว่าจะต้องใช้เงิน 20,000 พันล้านดอลลาร์ในการส่ง 500 ตัน ในขณะที่ภารกิจจับดาวเคราะห์น้อยที่ส่งวัสดุในปริมาณเท่ากันไปยังวงโคจรดวงจันทร์ระดับสูงจะมีค่าใช้จ่ายเพียง 2.6 พันล้านดอลลาร์เท่านั้น^{[ 11 ]}

ภารกิจจับดาวเคราะห์น้อยเทียมสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์พัฒนาเทคโนโลยีที่อาจมีประโยชน์สำหรับการสำรวจเพิ่มเติมไปยังจุดหมายปลายทางอื่นในอวกาศ: ^{[ 13 ]}

1. วิถีโคจรและการนำทาง จากประสบการณ์ในการควบคุมมวลขนาดใหญ่ เช่น ดาวเคราะห์น้อย นักวิทยาศาสตร์สามารถได้รับความรู้เกี่ยวกับวิธีการนำทางในสนามแรงโน้มถ่วงของวัตถุทางดาราศาสตร์ต่างๆ ภารกิจจับดาวเคราะห์น้อยเทียมยังสามารถช่วยพัฒนาขีดความสามารถในการส่งทรัพยากรจำนวนมากที่จำเป็นสำหรับการสำรวจอวกาศต่อไปได้อีกด้วย
2. เทคนิคการเก็บรวบรวมและกักเก็บตัวอย่าง ภารกิจจับดาวเคราะห์น้อยเทียมจะต้องใช้ตัวอย่างจากดาวเคราะห์น้อย ซึ่งจะช่วยในการพัฒนาเทคนิคการเก็บรวบรวมและกักเก็บตัวอย่าง ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับภารกิจสำรวจอวกาศทุกประเภท
3. ความสามารถในการเชื่อมต่อยานอวกาศ การสำรวจอวกาศในอนาคตจะต้องการความสามารถในการเชื่อมต่อยานอวกาศที่แข็งแกร่งกว่าเดิม เพื่อรองรับยานอวกาศ ที่อยู่อาศัย และโมดูลบรรทุกสินค้า ภารกิจจับดาวเคราะห์น้อยจะช่วยให้วิศวกรพัฒนาความสามารถเหล่านี้ให้ดียิ่งขึ้น

หากนักวิทยาศาสตร์สามารถหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากร เช่น น้ำ ออกซิเจน และโลหะที่เก็บรวบรวมจากดาวเคราะห์น้อยที่ถูกดักจับ ดาวเคราะห์น้อยเหล่านี้ก็มีศักยภาพที่จะกลายเป็นฐานสำหรับการอยู่อาศัยของมนุษย์ได้ มวลจำนวนมากของดาวเคราะห์น้อยสามารถเป็นประโยชน์ต่อที่อยู่อาศัยได้เนื่องจากคุณสมบัติในการป้องกันรังสี โลหะและวัสดุอื่นๆ ที่ขุดได้จากดาวเคราะห์น้อยสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยได้ หากดาวเคราะห์น้อยมีขนาดใหญ่พอ ก็อาจให้แรงโน้มถ่วงได้บ้าง ซึ่งจะเป็นที่ต้องการสำหรับการอยู่อาศัยของมนุษย์^{[ 12 ]}

คณะกรรมการระหว่างประเทศสามารถกำกับดูแลการเก็บกู้ดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดและการศึกษาเกี่ยวกับวัสดุที่เก็บรวบรวมได้ และจัดให้มีการกระจายวัสดุที่เก็บรวบรวมได้อย่างสมดุลและเป็นธรรม ประเทศที่ไม่มีโครงการอวกาศแห่งชาติที่มีราคาแพงยังคงสามารถทำการวิจัยได้^{[ 11 ]}

เป้าหมายของภารกิจเบี่ยงเบนเส้นทางดาวเคราะห์น้อย ของ NASA ที่เสนอไว้ คือการส่งยานอวกาศหุ่นยนต์ไปยังดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ใกล้โลก จากนั้นเก็บก้อนหินขนาดหลายตันจากพื้นผิวของมัน^{[ 14 ]}นักบินอวกาศจะนำตัวอย่างจากก้อนหินและนำกลับมายังโลกเพื่อการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เพิ่มเติม และในที่สุดพวกเขาจะเบี่ยงเบนเส้นทางมันไปยังวงโคจรรอบดวงจันทร์เพื่อไม่ให้ชนโลก^{[ 15 ]}ภารกิจนี้บูรณาการการปฏิบัติงานของยานอวกาศหุ่นยนต์และยานอวกาศที่มีลูกเรือ และหากประสบความสำเร็จ จะแสดงให้เห็นถึงความสามารถที่สำคัญที่จำเป็นสำหรับการเดินทางของ NASA ไปยังดาวอังคาร^{[ 15 ]}อย่างไรก็ตาม คำสั่งนโยบายอวกาศของทำเนียบขาวฉบับที่ 1 ได้ยกเลิกภารกิจนี้เมื่อวันที่ 11 ธันวาคม 2017 เพื่อรองรับต้นทุนการพัฒนาที่เพิ่มขึ้น^{[ 15 ]}เทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นสำหรับภารกิจนี้ เช่น การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ การตรวจจับและลักษณะเฉพาะของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กใกล้โลก และความสามารถในการจับวัตถุขนาดใหญ่ที่ไม่ให้ความร่วมมือในห้วงอวกาศ จะถูกนำไปใช้ในภารกิจในอนาคต^{[ 15 ]}

• โพรบที่เสนอ
• 
  อุปกรณ์จับยึดดาวเคราะห์น้อยที่ปลายแขนหุ่นยนต์ใช้สำหรับจับและยึดก้อนหินขนาด 6 เมตรจากดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่
• 
  ภาพจำลองยานเบี่ยงเบนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยกำลังออกจากดาวเคราะห์น้อยหลังจากเก็บก้อนหินจากพื้นผิวของมัน
• 
  'ตัวเลือก A' คือการติดตั้งภาชนะขนาดใหญ่พอที่จะดักจับดาวเคราะห์น้อยที่โคจรอย่างอิสระซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 8 เมตร (26 ฟุต)