Hayabusa -Hayabusa

Hayabusa
Hayabusa hover.jpg
Umělecké ztvárnění Hayabusy nad povrchem Itokawy
Jména Muses-C (před spuštěním)
Typ mise vrácení vzorku
Operátor JAXA
ID COSPARU 2003-019A
SATCAT č. 27809
Doba trvání mise 7 let, 1 měsíc a 4 dny
Vlastnosti kosmické lodi
Odpalovací mše 510 kg (1120 lb)
Suchá hmota 380 kg (840 lb)
Začátek mise
Datum spuštění 04:29:25, 9. května 2003 (UTC) ( 2003-05-09T04: 29: 25Z )
Raketa MV
Spusťte web Vesmírné centrum Uchinoura
Konec mise
Likvidace ukázková návratová kapsle : obnovená
kosmická loď : balistický návrat
Minerva a rover : ztracený kontakt
Poslední kontakt Minerva : 12. listopadu 2005
Datum zotavení ukázková tobolka : 07:08, 14. června 2010
Datum rozpadu kosmická loď : 13. června 2010
Datum přistání ukázková kapsle : 13. června 2010 14:12 UT ( 2010-06-13 )
Místo přistání poblíž Woomera v Austrálii
Průlet kolem Země
Nejbližší přístup 06:23, 19. května 2004
Vzdálenost 3 725 km (2 315 mil)
Setkání s (25143) Itokawa
Den příjezdu 12. září 2005, 1:17 UTC
Datum odletu Prosinec 2005
(25143) Itokawa lander
Datum přistání 19. listopadu 2005, 21:30 UTC
Zpětné spuštění 19. listopadu 2005, 21:58 UTC
(25143) Itokawa lander
Datum přistání 25. listopadu 2005
Hmotnost vzorku <1 g
 

Hayabusa ( japonsky :は や ぶ さ, „ Peregrine falcon “) byla robotická kosmická loď vyvinutá Japonskou leteckou průzkumnou agenturou (JAXA) pro vrácení vzorku materiálu z malého blízkého Země asteroidu s názvem 25143 Itokawa na Zemi pro další analýzu. Hayabusa , dříve známá jako MUSES-C pro Mu Space Engineering Spacecraft C , byla vypuštěna 9. května 2003 a setkala se s Itokawou v polovině září 2005. Po příjezdu do Itokawy Hayabusa studovala tvar, rotaci, topografii, barvu, složení asteroidu, hustota a historie. V listopadu 2005 přistálo na asteroidu a shromáždilo vzorky ve formě drobných zrn asteroidního materiálu, které byly na Zemi na palubu sondy vráceny dne 13. června 2010.

Kosmická loď také nesla odnímatelný minivládač MINERVA , který se nedostal na povrch.

První mise

Denis JP Moura (vlevo) a Junichiro Kawaguchi (vpravo) na Mezinárodním astronautickém kongresu (IAC) 2010

Další kosmické lodě, zejména Galileo a NEAR Shoemaker (obě vypuštěné NASA ), už asteroidy dříve navštívily, ale mise Hayabusa byla prvním pokusem vrátit vzorek asteroidů na Zemi k analýze.

Kromě toho, Hayabusa byla první sonda navržena tak, aby záměrně zemi na asteroidu a pak se opět vypne ( NEAR Shoemaker také kontrolovaný sestup na povrch 433 Eros v roce 2000, ale nebyl navržen jako přistávací modul a nakonec byl deaktivován po něm dorazil). Technicky vzato nebyla Hayabusa navržena tak, aby „přistála“; jednoduše se dotkne povrchu zařízením pro zachycení vzorků a poté se vzdaluje. Bylo to však první plavidlo navržené od samého počátku k fyzickému kontaktu s povrchem asteroidu. Vedoucím mise byl jmenován Junichiro Kawaguchi z Ústavu kosmických a astronautických věd .

Navzdory záměrům designéra na okamžik kontaktu Hayabusa přistál a seděl na povrchu asteroidů asi 30 minut (viz časová osa níže).

Profil mise

Hayabusa kosmická loď byla zahájena dne 9. května 2003 v 04:29:25 UTC na MV rakety z Uchinoura vesmírného střediska (stále nazývá Kagoshima Space Center v té době). Po startu byl název kosmické lodi změněn z původního MUSES-C na Hayabusa , japonské slovo pro sokola . Xenonové iontové motory kosmické lodi (čtyři samostatné jednotky), fungující téměř nepřetržitě po dobu dvou let, pomalu posunuly Hayabusu směrem k setkání v září 2005 s Itokawou. Když dorazila, kosmická loď nešla na oběžnou dráhu kolem asteroidu, ale zůstala na heliocentrické oběžné dráze poblíž stanice .

Poloviční model Hayabusa na IAC v roce 2010

Hayabusa zkoumala povrch asteroidů ze vzdálenosti asi 20 km („poloha brány“). Poté se kosmická loď přiblížila k povrchu („výchozí poloha“) a poté se přiblížila k asteroidu, aby provedla řadu měkkých přistání a shromáždila vzorky na bezpečném místě. Během tohoto období byla značně využívána autonomní optická navigace, protože dlouhé zpoždění komunikace zakazuje pozemské velení v reálném čase. Při druhém dotyku Hayabusa s nasazitelným sběracím rohem byla kosmická loď naprogramována tak, aby vypálila drobné projektily na povrch a poté shromáždila výsledný postřik. Kosmická loď shromáždila několik drobných skvrn pro analýzu zpět na Zemi.

Po několika měsících v blízkosti asteroidu měla sonda vypálit motory a zahájit plavbu zpět na Zemi. Tento manévr byl zpožděn kvůli problémům s ovládáním polohy (orientací) a tryskami plavidla. Jakmile byla kapsle na své zpětné trajektorii, byla z hlavní kosmické lodi uvolněna kapsle pro opětný vstup tři hodiny před návratem a kapsle pobíhala na balistické trajektorii a znovu vstoupila do zemské atmosféry ve 13:51, 13. června 2010 UTC. Odhaduje se, že kapsle zaznamenala špičkové zpomalení asi 25 G a rychlosti ohřevu přibližně 30krát větší, než jaké zažívala kosmická loď Apollo . Přistálo to padákem poblíž Woomery v Austrálii.

Ve vztahu k profilu mise JAXA definovala následující kritéria úspěchu a odpovídající skóre hlavních milníků v misi před vypuštěním kosmické lodi Hayabusa . Jak ukazuje, kosmická loď Hayabusa je platformou pro testování nových technologií a primárním cílem projektu Hayabusa je první implementace iontových motorů s mikrovlnným výbojem na světě . Z tohoto důvodu je „provoz iontových motorů po dobu delší než 1000 hodin“ úspěchem, který dává plné skóre 100 bodů, a zbytek milníků představuje řada na světě postavených prvních experimentů.

Replika kapsle pro opětovný vstup vystavená na JAXAi (uzavřena 28. prosince 2010)
Kritéria úspěchu pro Hayabusa Body Postavení
Provoz iontových motorů 50 bodů Úspěch
Provoz iontových motorů po dobu delší než 1000 hodin 100 bodů Úspěch
Asistence zemské gravitace s iontovými motory 150 bodů Úspěch
Setkání s Itokawou s autonomní navigací 200 bodů Úspěch
Vědecké pozorování Itokawa 250 bodů Úspěch
Touch-down a odběr vzorků 275 bodů Úspěch
Kapsle se zotavila 400 bodů Úspěch
Vzorek získaný pro analýzu 500 bodů Úspěch

Mini-lander MINERVA

Hayabusa provádí malý mini přistávací modul (o hmotnosti pouze 591 g (20,8 oz), a přibližně 10 cm (3,9 palce) vysoký o 12 cm (4,7 palce) v průměru) s názvem " MINERVA " (zkratka pro MI cro- N ano E xperimental R obot v ehicle pro A steroidu). Chyba během nasazení vedla k selhání plavidla.

Toto vozidlo na solární pohon bylo zkonstruováno tak, aby využívalo výhody velmi nízké gravitace Itokawy pomocí vnitřního setrvačníku, který poskakoval po povrchu asteroidu a přenášel obrazy z jeho kamer na Hayabusu, kdykoli byly obě kosmické lodě na dohled.

MINERVA byla nasazena 12. listopadu 2005. Příkaz uvolnění přistávacího modulu byl vyslán ze Země, ale než mohl příkaz dorazit, změřil Hayabusův výškoměr jeho vzdálenost od Itokawy na 44 m (144 stop) a zahájil tak automatický sled udržování nadmořské výšky. Výsledkem bylo, že když dorazil povel MINERVA k uvolnění, MINERVA byla uvolněna, zatímco sonda stoupala a byla ve vyšší nadmořské výšce, než bylo zamýšleno, takže unikla gravitačnímu tahu Itokawy a spadla do vesmíru.

Kdyby to bylo úspěšné, MINERVA by byla prvním skákacím vesmírným vozem. Sovětská mise Phobos 2 také narazila na poruchu při pokusu o nasazení skákacího vozítka.

Vědecký a technický význam mise

Současné chápání asteroidů vědci do značné míry závisí na vzorcích meteoritů, ale je velmi obtížné porovnat vzorky meteoritů s přesnými asteroidy, z nichž pocházejí. Hayabusa pomůže vyřešit tento problém tím, že přinese zpět původní vzorky z konkrétního, dobře charakterizovaného asteroidu. Hayabusa překlenul propast mezi daty pozemního pozorování asteroidů a laboratorní analýzou sbírek meteoritů a kosmického prachu . Porovnáním údajů z palubních nástrojů Hayabusa s údaji z mise NEAR Shoemaker se znalosti rozšíří.

Hayabusa mise má velmi hluboký význam pro inženýrskou JAXA, taky. To umožnilo JAXA dále testovat své technologie v oblasti iontových motorů , autonomní a optické navigace, komunikace v hlubokém vesmíru a blízkého pohybu na objektech s nízkou gravitací. Zadruhé, protože se jednalo o vůbec první předplánovaný měkký kontakt s povrchem asteroidu ( přistání NEAR Shoemakeru na 433 Eros nebylo předem plánováno), má obrovský vliv na další mise asteroidů.

Změny v plánu misí

Hayabusa profil mise byl změněn několikrát, a to jak před a po uvedení na trh.

  • Kosmická loď měla původně vystřelit v červenci 2002 k asteroidu 4660 Nereus ( za alternativní cíl byl považován asteroid (10302) 1989 ML ). Selhání japonské rakety M-5 z července 2000 však vynutilo zpoždění startu, čímž se Nereus i ML 1989 dostaly mimo dosah. Výsledkem bylo, že cílový asteroid byl změněn na 1998 SF 36 , který byl brzy poté pojmenován pro japonského průkopníka raket Hideo Itokawa .
  • Hayabusa měl nasadit malý rover dodaný NASA a vyvinutý společností JPL , zvaný Muses-CN, na povrch asteroidu, ale rover byl zrušen NASA v listopadu 2000 kvůli rozpočtovým omezením.
  • V roce 2002 bylo uvedení na trh odloženo z prosince 2002 na květen 2003, aby se znovu zkontrolovaly O-kroužky jeho systému řízení reakce, protože u jednoho z nich bylo zjištěno, že používá jiný materiál, než je uvedeno.
  • V roce 2003, když byla Hayabusa na cestě do Itokawy, největší sluneční erupce zaznamenaná v historii poškodila solární články na palubě kosmické lodi. Toto snížení elektrického výkonu snížilo účinnost iontových motorů, a tak oddálilo příjezd do Itokawy od června do září 2005. Jelikož orbitální mechanici diktovali, že kosmická loď musí do listopadu 2005 stále asteroid opustit, je čas, který byl schopen výdaje na Itokawu se výrazně snížily a počet přistání na asteroidu se snížil ze tří na dva.
  • V roce 2005 selhaly dvě reakční kolečka, která řídí pohyb postoje Hayabusy ; kolo osy X selhalo 31. července a osa Y 2. října. Po posledním neúspěchu dokázala kosmická loď svými tryskami stále otáčet osy X a Y. JAXA tvrdila, že od dokončení globálního mapování Itokawy to nebyl zásadní problém, ale plán mise byl změněn. Neúspěšná reakční kola byla vyrobena společností Ithaco Space Systems, Inc, New York, kterou později získala společnost Goodrich Company .
  • 4. listopadu 2005, „zkouška“ přistání na Itokawě selhala a byla přeložena.
  • Původní rozhodnutí odebrat vzorky dvou různých míst na asteroidu bylo změněno, když bylo zjištěno, že jedno z míst, poušť Woomera, je příliš kamenité pro bezpečné přistání.
  • Vydání miniproby MINERVA ze dne 12. listopadu 2005 skončilo neúspěchem.

Časová osa mise

Až do spuštění

Výzkumná mise asteroidů, kterou provedl Institut kosmických a astronautických věd (ISAS), vznikla v letech 1986–1987, kdy vědci zkoumali proveditelnost návratové mise do Anterosu a dospěli k závěru, že technologie dosud nebyla vyvinuta. V letech 1987 až 1994 společná skupina ISAS / NASA studovala několik misí: mise setkání asteroidů se později stala NEAR a mise pro návrat komety později Stardust .

V roce 1995 ISAS vybral návrat vzorku asteroidů jako inženýrskou demonstrační misi MUSES-C a projekt MUSES-C zahájený ve fiskálním roce 1996. Asteroid Nereus byl první volbou cíle, 1989 ML byla sekundární volba. V počáteční fázi vývoje byl Nereus považován za nedosažitelný a primárním cílem se stal rok 1989 ML. Selhání startu MV v červenci 2000 donutilo odložení MUSES-C odložit se od července 2002 do listopadu / prosince, čímž se Nereus i ML 1989 dostaly mimo dosah. Výsledkem bylo, že cílový asteroid byl změněn na 1998 SF 36 . V roce 2002 bylo spuštění odloženo z prosince 2002 na květen 2003, aby se znovu zkontrolovaly O-kroužky systému řízení reakce, protože u jednoho z nich byl nalezen jiný materiál, než je uvedeno. Dne 9. května 2003 04:29:25 UTC vypustila MUSES-C raketa MV a sonda dostala název „ Hayabusa “.

Křižování

Kontrola iontového propeleru byla zahájena 27. května 2003. Provoz s plným výkonem byl zahájen 25. června.

Asteroidy pojmenoval jejich objevitel. ISAS požádal LINEAR , objevitele SF 36 z roku 1998 , aby nabídl jméno po Hideovi Itokawovi , a 6. srpna Minor Planet Circular uvedl, že cílový asteroid 1998 SF 36 byl pojmenován Itokawa .

V říjnu 2003 došlo ke sloučení ISAS a dvou dalších národních leteckých a kosmických agentur v Japonsku a vznikla JAXA .

Dne 31. března 2004 byl zastaven provoz iontového propulzoru, aby se připravil na výkyv Země. Poslední operace manévru před výkyvem 12. května. Dne 19. května, Hayabusa provedl Earth swing-by. 27. května byla znovu zahájena operace iontového propuleru.

Dne 18. února 2005 prošel Hayabusa aphelion v 1.7 AU. 31. července selhalo reakční kolo v ose X. Dne 14. srpna, Hayabusa je první snímek Itokawa byl propuštěn. Snímek pořídil sledovač hvězd a ukazuje bod světla, o kterém se předpokládá, že je asteroid, pohybující se přes hvězdné pole. Další snímky byly pořízeny od 22. do 24. srpna. Dne 28. srpna byla Hayabusa přepnuta z iontových motorů na bimotorové trysky pro orbitální manévrování. Od 4. září dokázaly kamery Hayabusa potvrdit protáhlý tvar Itokawy. Od 11. září byly na asteroidu rozeznány jednotlivé kopce. 12. září byla Hayabusa 20 km (12 mi) od Itokawy a vědci JAXA oznámili, že Hayabusa oficiálně „dorazila“.

V blízkosti Itokawa

Dne 15. září 2005 byl vydán „barevný“ obraz asteroidu (který má však šedou barvu). Dne 4. října společnost JAXA oznámila, že kosmická loď se úspěšně přesunula do své „domovské polohy“ 7 km od Itokawy. Byly zveřejněny detailní obrázky. Bylo také oznámeno, že selhalo druhé reakční kolo kosmické lodi, ovládající osu Y, a že plavidlo bylo nyní namířeno svými rotačními tryskami. Dne 3. listopadu Hayabusa zaujal stanici 3,0 km od Itokawa. Poté zahájil sestup, plánoval zahrnout dodávku cílového markeru a uvolnění minilanderu Minerva. Sestup původně proběhl dobře a byly získány navigační snímky pomocí širokoúhlých kamer. Avšak v 01:50  UTC ( 10:50 JST ) dne 4. listopadu bylo oznámeno, že kvůli detekci anomálního signálu na rozhodnutí Go / NoGo byl sestup, včetně uvolnění Minervy a cílového markeru zrušeno. Manažer projektu, Junichiro Kawaguchi, vysvětlil, že optický navigační systém nesledoval asteroid příliš dobře, pravděpodobně kvůli složitému tvaru Itokawy. K vyhodnocení situace a změně časového harmonogramu bylo zapotřebí několikadenní zpoždění.

Dne 7. listopadu byla Hayabusa 7,5 km od Itokawa. Dne 9. listopadu provedl Hayabusa sestup na 70 m, aby otestoval přistávací navigaci a laserový výškoměr. Poté Hayabusa ustoupil do vyšší polohy, poté znovu sestoupil na 500 m a vypustil jeden z cílových značek do vesmíru, aby otestoval schopnost plavidla jej sledovat (to se potvrdilo). Z analýzy detailních snímků bylo zjištěno, že místo pouště Woomera (bod B) je příliš kamenité, aby bylo vhodné pro přistání. Jako místo přistání bylo vybráno místo Muses Sea (bod A) pro první a pokud možno druhé přistání.

Dne 12. listopadu se Hayabusa uzavřela do 55 m od povrchu asteroidu. MINERVA byla vydána, ale kvůli chybě se nepodařilo dosáhnout povrchu. Dne 19. listopadu přistála Hayabusa na asteroidu. Během a po manévru došlo ke značnému zmatku ohledně přesně toho, co se stalo, protože anténa s vysokým ziskem sondy nemohla být použita během závěrečné fáze dotyku, stejně jako výpadek proudu při předávání antény pozemní stanice z DSN do Stanice Usuda. Původně se uvádělo, že Hayabusa se zastavila přibližně 10 metrů od povrchu a z neznámých důvodů se vznášela 30 minut. Pozemní řízení vyslalo povel přerušit a vystoupit a v době, kdy byla komunikace obnovena, se sonda vzdálila 100 km od asteroidu. Sonda vstoupila do bezpečného režimu a pomalu se točila, aby stabilizovala řízení polohy . Po opětovném získání kontroly a komunikace se sondou však byla stažena a analyzována data z pokusu o přistání a 23. listopadu JAXA oznámila, že sonda skutečně přistála na povrchu asteroidu. Sekvence vzorkování bohužel nebyla spuštěna, protože senzor detekoval překážku během sestupu; sonda se pokusila přerušit přistání, ale protože její orientace nebyla vhodná pro výstup, zvolila místo toho bezpečný režim sestupu. Tento režim neumožňoval odběr vzorku, ale existuje vysoká pravděpodobnost, že se nějaký prach mohl při kontaktu s asteroidem otočit do vzorkovacího rohu, takže nádoba se vzorkem, která je aktuálně připojena k vzorkovacímu rohu, byla utěsněna.

Dne 25. listopadu byl proveden druhý pokus o přistání. Původně se předpokládalo, že tentokrát bylo vzorkovací zařízení aktivováno; pozdější analýza však rozhodla, že se pravděpodobně jednalo o další selhání a že nebyly vypáleny žádné pelety. Kvůli netěsnosti v propulzním systému byla sonda uvedena do „bezpečného režimu přidržení“.

Dne 27. listopadu došlo při pokusu o přeorientování sondy k výpadku proudu, pravděpodobně v důsledku úniku paliva. Dne 30. listopadu společnost JAXA oznámila, že byla obnovena kontrola a komunikace s Hayabusou , ale problém přetrvával se systémem řízení reakce plavidla , který pravděpodobně zahrnoval zamrzlou trubku. Řízení mise pracovalo na vyřešení problému před nadcházejícím startovacím oknem plavidla pro návrat na Zemi. 2. prosince byl proveden pokus o korekci postoje (orientace), ale tryska nevytvořila dostatečnou sílu. 3. prosince bylo zjištěno, že osa Z sondy je 20 až 30 stupňů od směru Slunce a zvyšuje se. 4. prosince bylo jako nouzové opatření vyfouknuto xenonové palivo z iontových motorů, aby se korigovalo otáčení, a bylo potvrzeno, že bylo úspěšné. Dne 5. prosince bylo řízení polohy dostatečně opraveno, aby se obnovila komunikace pomocí antény se středním ziskem. Byla získána a analyzována telemetrie. Na základě telemetrické analýzy bylo zjištěno, že existuje velká možnost, že projektil vzorkovače nepronikl, když přistál 25. listopadu. Z důvodu výpadku napájení byla vadná data protokolu telemetrie . Dne 6. prosince byla Hayabusa 550 km od Itokawa. JAXA uspořádala tiskovou konferenci o dosavadní situaci.

8. prosince byla pozorována náhlá změna orientace a komunikace s Hayabusou byla ztracena. Předpokládalo se pravděpodobné, že turbulence byly způsobeny odpařením 8 nebo 10 cm3 uniklého paliva. To přinutilo čekat měsíc nebo dva, než se Hayabusa stabilizovala přeměnou precese na čistou rotaci, poté bylo nutné osu rotace nasměrovat směrem ke Slunci a Zemi v určitém úhlovém rozsahu. Pravděpodobnost dosažení tohoto cíle byla odhadnuta na 60% do prosince 2006, 70% do jara 2007.

Zotavení a návrat na Zemi

Animace Hayabusa je trajektorie vrací z Itokawa na Zemi .
   Hayabusa   Itokawa  ·   Země  ·   slunce

Dne 7. března 2006 společnost JAXA oznámila, že komunikace s Hayabusou byla obnovena v následujících fázích: 23. ledna byl detekován signál majáku ze sondy. 26. ledna reagovala sonda na povely pozemního ovládání změnou signálu majáku. Dne 6. února bylo nařízeno vyhození xenonové pohonné látky za účelem kontroly přístupu ke zlepšení komunikace. Rychlost změny osy otáčení byla asi dva stupně za den. Dne 25. února byla telemetrická data získána prostřednictvím antény s nízkým ziskem. 4. března byla telemetrická data získána prostřednictvím antény se středním ziskem. Dne 6. března byla stanovena poloha Hayabusa asi 13 000 km před Itokawou na její oběžné dráze s relativní rychlostí 3 m za sekundu.

Dne 1. června projektový manažer Hayabusa Junichiro Kawaguchi uvedl, že potvrdili, že dva ze čtyř iontových motorů fungují normálně, což by stačilo na zpáteční cestu. Dne 30. ledna 2007 společnost JAXA uvedla, že 7 z 11 baterií pracovalo a zpětná kapsle byla zapečetěna. Dne 25. dubna JAXA oznámila, že Hayabusa zahájil zpáteční cestu. Dne 29. srpna bylo oznámeno, že Ion Engine C na palubě Hayabusa, kromě B a D, byl úspěšně znovu zapálen. Dne 29. října JAXA oznámila, že první fáze operace manévru trajektorie skončila a kosmická loď byla nyní uvedena do stavu stabilizovaného proti rotaci. Dne 4. února 2009 společnost JAXA ohlásila úspěch v panování iontových motorů a zahájení druhé fáze korekčního manévru trajektorie pro návrat na Zemi. Dne 4. listopadu 2009 iontový motor D automaticky přestal fungovat kvůli anomálii z degradace.

Dne 19. listopadu 2009 společnost JAXA oznámila, že se jim podařilo zkombinovat iontový generátor iontového motoru B a neutralizátor iontového motoru A. Bylo to neoptimální, ale očekávalo se, že to bude dostatečné pro generování potřebné delta-v. Z 2 200 m / s delta-v nutných k návratu na Zemi bylo již provedeno asi 2 000 m / s a stále bylo zapotřebí asi 200 m / s . Dne 5. března 2010 byla Hayabusa na trajektorii, která by prošla na oběžné dráze Měsíce. Provoz iontového motoru byl pozastaven, aby se změřila přesná trajektorie v rámci přípravy na provedení korekčního manévru trajektorie 1 na trajektorii okraje Země. Dne 27. března 06:17 UTC byla Hayabusa na trajektorii, která by prošla 20 000 km od středu Země a dokončila operaci přenosu oběžné dráhy z Itokawy na Zemi. Do 6. dubna byla dokončena první fáze korekčního manévru trajektorie (TCM-0), která vedla k drsné trajektorii okraje Země. Bylo plánováno, že bude 60 dní do návratu. Do 4. května sonda dokončila svůj manévr TCM-1, aby se přesně vyrovnala s trajektorií okraje Země. Dne 22. května začala TCM-2, pokračovala přibližně 92,5 hodiny a skončila 26. května. Následovala TCM-3 od 3. do 5. června, aby se změnila trajektorie ze zemského okraje do Woomery v jižní Austrálii , TCM-4 byla provedena 9. června po dobu asi 2,5 hodiny pro přesný sestup do zakázané oblasti Woomera .

Kapsle pro reentry byla vydána 13. června v 10:51 UTC.

Reentry a kapsle vyhledávání

Zářící zpětná kapsle je vidět před a pod rodičovským sběrnicí Hayabusa, když se rozpadne.

Kapsle pro návrat a kosmická loď vstoupila do zemské atmosféry dne 13. června 2010 v 13:51 UTC (23:21 místního času). Tepelně stíněné pouzdro vyrobené padáku přistání na jihu australském vnitrozemí , zatímco sonda rozpadla a spalován ve velké ohnivé koule.

Mezinárodní tým vědců pozoroval vstup 12,2 km / s do kapsle z 11,9 km (39 000 ft) na palubě palubní laboratoře NASA DC-8 pomocí široké škály zobrazovacích a spektrografických kamer k měření fyzikálních podmínek během atmosférického reentry v mise vedená výzkumným střediskem NASA Ames s projektovým vědcem Peterem Jenniskensem z institutu SETI .

Vzhledem k tomu, že systém řízení reakce již nefungoval, 510 kilogramů (1120 lb) vesmírná sonda znovu vstoupila do zemské atmosféry podobně jako přístup asteroidu spolu s kapslí pro opětovný vstup vzorku a jak očekávali vědci mise, většina kosmická loď se rozpadla při vstupu.

Opětovný vstup je patrný z testovacího rozsahu Woomera .

Předpokládalo se, že zpětná tobolka přistane v oblasti o délce 20 km a 200 km v zakázané oblasti Woomera v jižní Austrálii . Čtyři pozemní týmy obklíčily tuto oblast a lokalizovaly kapsli pro zpětný vstup optickým pozorováním a rádiovým majákem. Poté byl vyslán tým na palubě vrtulníku. Umístili kapsli a zaznamenali její polohu pomocí GPS. Kapsle byla úspěšně získána v 07:08 UTC (16:38 místního) dne 14. června 2010. Byly také nalezeny dvě části tepelného štítu, které byly při sestupu upuštěny.

Hayabusa opětovný vstup natočený kamerou na palubě NASA DC-8 Airborne Laboratory. Zářící zpětná kapsle je vidět před a pod hlavním sondovým autobusem Hayabusa, když se druhý rozpadá. Po vyblednutí fragmentů hlavního autobusu kapsle s tepelným štítem nadále opouští budík. ( Detailní video )

Po potvrzení, že výbušná zařízení použitá k nasazení padáku jsou bezpečná, byla kapsle zabalena do dvojité vrstvy plastových sáčků naplněných čistým plynným dusíkem, aby se snížilo riziko kontaminace. Z půdy v místě přistání byl také odebrán vzorek pro referenci v případě kontaminace. Poté byla kapsle vložena do nákladního kontejneru, který měl vzduchové odpružení, aby během transportu udržel kapsli pod 1,5 G. Kapsle a její části tepelného štítu byly přepraveny do Japonska pronajatým letadlem a 18. června dorazily do léčebného zařízení v areálu JAXA / ISAS Sagamihara .

Tokyo Metropolitan Government poradce a bývalý generálporučík, Toshiyuki Shikata, tvrdil, že jeden z důvodů pro reentry a přistání v rámci mise bylo prokázat „že Japonsko je schopnost balistických raket je důvěryhodný.“

Vědecké studium vzorků

Předtím, než byla kapsle vyjmuta z ochranného plastového sáčku, byla zkontrolována rentgenovým CT, aby se zjistil její stav. Poté byla nádoba se vzorkem extrahována z kapsle reentry. Povrch nádoby byl vyčištěn pomocí čistého plynného dusíku a oxidu uhličitého; poté byl umístěn do zařízení pro otevírání nádobky. Vnitřní tlak nádoby byl určen mírnou deformací nádoby, protože se měnil tlak plynného dusíku v prostředí v čisté komoře. Tlak plynného dusíku byl poté upraven tak, aby odpovídal vnitřnímu tlaku v nádobě, aby se zabránilo úniku jakéhokoli plynu ze vzorku po otevření nádoby.

Potvrzení částic asteroidů

Dne 16. listopadu 2010 společnost JAXA potvrdila, že většina částic nalezených v jednom ze dvou oddílů uvnitř vratné kapsle pro vzorek Hayabusa pocházela z Itokawy. Analýza pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu identifikovala podle tiskové zprávy JAXA asi 1500 zrn kamenitých částic. Po dalším studiu výsledků analýzy a srovnání minerálních složení byla většina z nich posouzena jako mimozemského původu a rozhodně z asteroidu Itokawa.

Podle japonských vědců bylo složení vzorků Hayabusa více podobné meteoritům než známé horniny ze Země. Jejich velikost je většinou menší než 10 mikrometrů. Materiál odpovídá chemickým mapám Itokawa z Hayabusových nástrojů dálkového průzkumu Země . Vědci zjistili koncentrace olivinu a pyroxenu ve vzorcích Hayabusa .

Další studium vzorků muselo počkat až do roku 2011, protože vědci stále vyvíjeli speciální postupy zacházení, aby se zabránilo kontaminaci částic během další fáze výzkumu.

V roce 2013 společnost JAXA oznámila, že bylo získáno 1 500 mimozemských zrn, které obsahují minerály olivín , pyroxen , plagioklas a sulfid železa . Zrna měla velikost asi 10 mikrometrů. JAXA provedla podrobné analýzy vzorků štěpením částic a zkoumáním jejich krystalové struktury na SPring-8 .

Výsledek

Vydání časopisu Science z 26. srpna 2011 věnovalo šest článků nálezům založeným na prachu shromážděném Hayabusou . Analýza vědců z prachu z Itokawy naznačuje, že pravděpodobně byl původně součástí většího asteroidu. Prach shromážděný z povrchu asteroidů se věřil, že tam byl vystaven asi osm milionů let.

Bylo zjištěno, že prach z Itokawy je „totožný s materiálem, který tvoří meteority“. Itokawa je asteroid typu S, jehož složení odpovídá složení chondritu LL .

V populární kultuře

V Japonsku ohlásily konkurenční filmové společnosti produkci tří různých celovečerních divadelních filmů založených na příběhu Hayabusa , z nichž jeden, Hayabusa: Harukanaru Kikan (2012), hrál Ken Watanabe .

Společnost Lego stavební hračky vydala model Hayabusa prostřednictvím svých webových stránek Cuusoo.

Mnoho odkazů na Hayabusa se objevuje v japonské sérii Kamen Rider Fourze , vesmírné tematické sérii tokusatsu .

Hudební video s názvem „Hayabusa“, pojmenované podle bezpilotní kosmické lodi, bylo natočeno pomocí Vocaloid Hatsune Miku . Hudbu a text složil SHO.

Po návratu vzorku v roce 2010 vydala společnost Aoshima Hayabusa-tan (は や ぶ さ た ん), antropomorfizovaná postava v anime stylu.

Hayabusa také se objeví jako hratelná postava v Mobile Legends: Bang Bang .

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy