Hayabusa 2

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Hayabusa 2
Imaginea vehiculului
小 惑星 探査 機 は や ぶ さ 2 CG モ デ ル .jpg
Date despre misiune
Operator JAXA Japonia Japonia
ID NSSDC 2014-076A
SCN 40319
Destinaţie 162173 Ryugu
Vector H-IIA
Lansa 3 decembrie 2014 , 4:22 UTC [1]
Locul lansării Centrul spațial Tanegashima
Vino înapoi 2020 (așteptat)
Aterizare 21 septembrie 2018
Site de aterizare 162173 Ryugu
Durată argument greșit # 1 pentru „formatDuration” (numărul așteptat, a fost nul)
Proprietatea navei spațiale
Masa 590 kg
Greutate la lansare 609 kg
Constructor JAXA
Parametrii orbitali
Data inserării orbitei 27 iunie 2018 [2]
Site-ul oficial
Misiuni conexe
Misiunea anterioară Următoarea misiune
Sonda Hayabusa

Hayabusa 2 (は や ぶ さ? Literalmente șoim pelerin ) este o sondă automată dezvoltată de Agenția Spațială Japoneză (JAXA) cu scopul de a ajunge la asteroidul 162173 Ryugu și de a preleva probe de sol pentru a reveni pe Pământ . Lansarea misiunii, programată pentru 30 noiembrie 2014, [3] [4] a avut loc pe 3 decembrie, la ora 4:22 UTC. [1] Pe 27 iunie 2018, sonda a ajuns la asteroidul care îl orbitează la o distanță de aproximativ 20 de kilometri. [2] După aproximativ un an și jumătate de măsurători și sondaje, nava spațială și-a început apropierea spre Pământ pe 13 noiembrie 2019, luând probele colectate pe suprafața lui Ryugu cu o capsulă. [5] La 6 decembrie 2020 capsula, conținând probele colectate pe asteroid, a reintrat în atmosfera Pământului pentru a ateriza în deșertul australian, [6] în timp ce sonda Hayabusa 2 și-a continuat misiunea îndreptându-se în spațiul adânc pentru a ajunge la asteroid 1998 KY26 . [7]

Urmează misiunea Hayabusa lansată în 2003, care în 2010 a adus probe înapoi pe Pământ de la asteroidul 25143 Itokawa .

Prezentare generală a misiunii

Lansată de pe Pământ în decembrie 2014, nava spațială a folosit propulsia ionică pentru a ajunge (pe 27 iunie 2018) la asteroidul Apollo de tip C 162173 Ryugu , cu un diametru de aproximativ 0,87 km. [8]

Nava spațială a intrat pe orbita în jurul asteroidului și a rămas acolo timp de aproximativ un an și jumătate. În această perioadă a efectuat observații de la mică distanță de suprafață, depunerea unui lander mic MASCOT (greutate de maximum 10 kg) și trei rovere MINERVA mici ( cu o greutate de 0,5 kg fiecare). De asemenea, a colectat probe de suprafață cu un braț robot pe care îl va readuce pe Pământ. Călătoria de întoarcere a început pe 13 noiembrie 2019 și se studiază o extindere a misiunii care, după întoarcerea pe Pământ a capsulei care conține probele colectate, ar putea conduce sonda să viziteze alți asteroizi în decursul a zece ani. [9]

Dezvoltare

Misiunea a fost concepută în timp ce Hayabusa anterioară era încă în funcțiune. În 2003, Comisia spațială, care gestionează finanțarea guvernului pentru programul spațial japonez, a aprobat misiunea. Keji Tachikawa, președintele JAXA, a anunțat acest lucru în ianuarie 2007 în timpul unei conferințe de presă. [10]

În iulie 2009, arhitectura misiunii a fost descrisă de Makoto Yoshikawa la cel de-al 27- lea Simpozion internațional de tehnologie și știință spațială (ISTS), care are loc la fiecare doi ani în Japonia. Faza de dezvoltare în sine a început în august 2010, când agenția spațială japoneză a obținut aprobarea de a continua de la guvern. Costul proiectului a fost estimat la 16,4 miliarde de yeni. [11] [12]

Construcția sondei a fost încredințată în 2012 corporației NEC , care deja a construit-o pe cea anterioară. Cu toate acestea, proiectul a întâmpinat probleme de finanțare și JAXA a căutat parteneri internaționali care ar dori să participe la misiune. În iunie 2013, CNES francez și DLR german au anunțat că au intrat în proiect, cu un angajament pentru realizarea landerului MASCOT (Mobile Asteroid surface Scout). [13]

Caracteristici tehnice

Hayabusa 2

Hayabusa 2 este foarte asemănător cu sonda Hayabusa care a precedat-o, cu diferențele principale implicând adăugarea unei a doua antene cu câștig ridicat , îmbunătățiri ale sistemului de propulsie și roți de reacție pentru controlul atitudinii , transportul unui mic lander MASCOT și unele modificări în sistemul de colectare a probelor de pe suprafața asteroidului. Ca rezultat, masa sondei este mărită, rezultând 600 kg din care 100 de propulsor, în timp ce dimensiunile rămân substanțial neschimbate, 1,0 × 1,6 × 1,25 m. [14]

Hayabusa 2 este alimentat de panouri fotovoltaice fixe, desfășurate pe orbită, cu o deschidere de 6 m, care asigură o putere estimată de 2,6 kW la o distanță de o unitate astronomică de Soare. Cele patru propulsoare de ioni folosesc xenon și asigură un impuls general de 28 mN , [15] cu un impuls specific de 2 080 s . În general, vor oferi un delta-v de 2 km / s . Sonda este, de asemenea, echipată cu 12 propulsoare chimice hidrazinice capabile să ofere 20 N de tracțiune pentru manevrele de corecție a cursului și cele din apropierea Pământului. Controlul atitudinii se realizează folosind patru roți de reacție, doi senzori de stea, două unități de măsurare inerțiale, patru accelerometre și patru senzori solari. Comunicațiile au loc prin intermediul a două antene fixe cu câștig mare (una care funcționează în banda X , cealaltă în banda Ka ) și o antenă cu câștig mediu. [16]

MINERVA II

Hayabusa 2 îmbarcă trei MINERVA mici rovere (microelementelor Nano experimental Robot Vehicul pentru Asteroid, indicat ca 1A, 1B și 2), similară cu cea prezentă pe sondă anterioară , care însă nu a reușit să aterizeze. Fiecare are un sistem de mișcare care, datorită unei mase excentrice setate în rotație de către un motor, permite rover-ului să se deplaseze „sărind” pe asteroid datorită câmpului gravitațional tenu. Fiecare salt durează aproximativ 15 minute și vă permite să vă deplasați lateral 15 metri. [17] Sunt, de asemenea, echipate cu camere color, un accelerometru, un giroscop și termometre . Rover-urile trimit datele colectate cu o viteză maximă de 32 kbps la sonda mamă, care apoi le retransmite pe Pământ.

Primele două rover-uri (Rover 1A și 1B, redenumite ulterior HIBOU și respectiv OWL [18] ) sunt conținute într-o singură unitate (MINERVA II-1) care s-a separat așa cum era de așteptat de la sonda Hayabusa 2 la 21 septembrie 2018 la o înălțime de aproximativ 55 de metri de asteroid. A doua zi, JAXA a confirmat că ambii rovers au aterizat pe Ryugu, începând să se miște independent pe el, difuzând astfel imagini și imagini preluate de pe suprafața unui asteroid pentru prima dată în istorie. [19]

Denumirile HIBOU (acronim pentru Highly Intelligent Bouncing Observation Unit, care în franceză înseamnă bufniță de vultur ) și OWL ( unitate de observație cu Locomotion Wheel inteligent , care în engleză corespunde ordinii strigiformelor ) au fost alese în omagiu animalului sacru din Minerva , zeitatea romană a înțelepciunii și loialității în război. [18]

Pe 3 octombrie 2019, al treilea și ultimul rover (Minerva II-2) a fost, de asemenea, aruncat pe suprafața asteroidului. [20]

MASCOTĂ

Landerul MASCOT (acronim pentru Mobile Asteroid Surface SCOuT ) a fost dezvoltat de agenția spațială germană DLR , cu colaborarea Centrului național de studii spațiale (CNES) și este derivat din studii efectuate pentru landerul Philae al sondeieuropene Rosetta. și pentru misiunea Marco Polo . Scopul său a fost de a efectua observații in situ pe suprafața asteroidului. [21]

Are o greutate totală de 10 kg, din care 3 din sarcina utilă . Are dimensiuni de 0,3 × 0,3 × 0,2 m. Structura este realizată din fibră de carbon . Protecția termică este pasivă: plăcile electronice sunt adăpostite într-o carcasă din aluminiu , acoperită cu izolație MLI multistrat . Este alimentat de o baterie primară de 220 Wh non-reîncărcabil, ceea ce îi permite o durată estimată de 12 ore. Landerul este semi-autonom și comunică cu nava mamă prin două antene omnidirecționale . Mobilitatea sa este controlată prin mișcarea unei mase excentrice, plasată la capătul unui braț mobil.

MASCOT este echipat cu patru instrumente științifice: un microscop cu infraroșu , dezvoltat de Institutul d'Astrofizică Spațială; o cameră dezvoltată de DLR; un magnetometru pe trei axe dezvoltat deUniversitatea Tehnică din Braunschweig și un radiometru dezvoltat de DLR pentru măsurători termice. [22]

După ce s-a separat de sonda mamă, la 3 octombrie 2018 landerul a ajuns la suprafața aterizării asteroidului, dar pe o latură care nu a permis utilizarea optimă a senzorilor săi. După ce a încercat în mod autonom să se întoarcă lateral, a fost programată o manevră a brațului rotativ de la sol care a permis repoziționarea corectă a MASCOT. Pe parcursul a trei zile și două nopți petrecute pe asteroid (fiecare ciclu zi-noapte pe Rygu durează 7 ore și 36 minute), landerul a reușit să finalizeze toate observațiile planificate. [23]

Prelevarea de asteroizi

Impresia artistului asupra sondei Hayabusa.

Obiectivul principal al misiunii este (la fel ca în misiunea anterioară Hayabusa ) de a colecta probe din suprafața asteroidului pentru a fi readuse pe Pământ pentru analize în laborator. Odată ce a ajuns la suprafața asteroidului, un mic proiectil de tantal cu o masă de 5 grame este tras la o viteză de aproximativ 300 de metri pe secundă. Norul de resturi astfel generat lovește un tub de colectare care transportă proba într-o cameră cu un volum de 25 de centimetri cubi. [24]

În urma inspecției detaliate a suprafeței obținute și din imaginile transmise de rover între septembrie și octombrie 2018, s-a decis amânarea primei colecții de probe. Această întârziere a fost necesară datorită naturii accidentate neașteptate a suprafeței asteroidului, care a necesitat identificarea unei zone de aterizare relativ lipsite de bolovani sau alte obstacole care ar putea avea impact asupra corpului sondei sau a panourilor solare ale acesteia în momentul prelevării. Între noiembrie și decembrie 2018, poziția specială a sondei (în opoziție cu Soarele) a făcut dificilă comunicarea cu centrul de control și prima încercare de colectare a probelor, deja programată pentru mai devreme de ianuarie 2019, [25] a fost amânată până în februarie. 21, 2019. [26]

Animația implementării SCI și eșantionarea de la craterul rezultat

Planul inițial prevedea colectarea eșantioanelor în trei manevre distincte, însă, având în vedere riscurile asociate prezenței bolovanilor și proeminențelor la suprafață și considerând satisfăcătoare cantitatea colectată în prima eșantionare, s-a decis anularea unei a doua eșantionări de suprafața expusă și continuați (în prima săptămână a lunii aprilie 2019) [27] cu colectarea materialului de la un crater de impact generat de un dispozitiv ( Small Carry-on Impactor sau SCI) compus dintr-o încărcătură explozivă și un glonț de cupru de 2,5 kg . Odată ce dispozitivul a fost poziționat la o altitudine așteptată de 500 de metri, sonda s-a deplasat în partea opusă a lui Ryugu (pentru a evita să fie lovită de resturi din explozie) în timp ce glonțul a fost tras către suprafața asteroidului cu o viteză de aproximativ 2 km pe secundă. Secvența de impact a fost înregistrată de un alt dispozitiv mic eliberat de sondă (DCAM3) echipat cu două camere care au identificat punctul de impact. După câteva săptămâni, necesare pentru a precipita din nou norul de resturi pe asteroid, sonda s-a repoziționat pe verticala craterului (aproximativ 200 de metri pe rază). [28] [29]

La 11 iulie 2019, sonda a efectuat cu succes a doua eșantionare prin colectarea materialului provenit din subsolul asteroidului neexpus fenomenului de eroziune spațială , adică nu este contaminat de interacțiunea cu razele cosmice, vântul solar și impacturile cu micrometeoriți la la care este supusă suprafața asteroidului. [30]

Recuperarea probei

După faza de observare și eșantionare, sonda a părăsit Ryugu pe 13 noiembrie 2019. [5] Odată ce a ajuns pe Pământ, o capsulă care conțin probele colectate a fost eliberată și a reintrat în atmosferă aterizând în apropierea zonei militare Woomera. , În Australia , 6 decembrie 2020 [6] . Probele vor fi apoi analizate la laboratoarele JAXA. [31]

Notă

  1. ^ A b (EN) Stephen Clark, asteroidul Hayabusa 2 se lansează într-o aventură îndrăzneață , de la spaceflightnow.com, Spaceflight Now Inc., 3 decembrie 2014. Adus pe 3 decembrie 2014.
    (RO) Patrick Blau, Hayabusa 2 pleacă în misiunea de returnare a probelor de asteroizi de șase ani , pe Spaceflight101.com, 3 decembrie 2014. Adus pe 3 decembrie 2014 (depus de „Adresa URL originală la 3 decembrie 2014).
  2. ^ a b ( JA ) Starea operațiunilor , la hayabusa2.jaxa.jp , JAXA . Adus pe 27 iunie 2018 .
  3. ^ (EN) Y. Tsuda, T. Chujo, H. Yano, JAXA Report on Hayabusa-2 (PDF) pe science.nasa.gov, JAXA, NASA, 21 mai 2014. Adus pe 29 octombrie 2014 (depus de ' url original la 15 iulie 2014) .
  4. ^ (EN) Faith Vilas, Spectral Characteristics of Hayabusa 2 Near-Earth Asteroid Targets 162.173 în 1999 și 2001 JU3 QC34 , în The Astronomical Journal, vol. 135, nr. 4, 2008, p. 1101, DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 135/4/1101 .
  5. ^ A b (EN) Eșantionul japonez de ambarcațiuni de întoarcere pleacă de pe asteroid, se îndreaptă spre Pământ , pe spaceflightnow.com. Adus pe 14 noiembrie 2019 .
  6. ^ A b (EN) Capsula de reintrare va reveni pe Pământ pe 6 decembrie 2020 , pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA, 14 iulie 2020. Adus pe 13 august 2020.
  7. ^ (EN) Țintele misiunii extinse , pe twitter.com, 18 septembrie 2020. Adus în decembrie 2020.
  8. ^ (EN) Gerhard Hahn, European Asteroid Research Node (EARN), (162173) 1999 JU3 pe earn.dlr.de, Near-Earth Asteroids Data Base. Adus pe 24 august 2014 (depus de „Adresa URL originală 6 noiembrie 2014).
  9. ^ (EN)Misiunea extinsă revine pe Pământ după Hayabusa2 pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA, 22 iulie 2020. Adus pe 13 august 2020.
  10. ^ (EN) Keji Tachikawa, The President's New Year Interview, 2007 , pe jaxa.jp, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), 12 ianuarie 2007, p. 3. Adus la 6 noiembrie 2014 (arhivat din original la 5 februarie 2012) .
  11. ^ (EN) Wendy Zukerman, Hayabusa 2 va căuta originile vieții în spațiu , pe newscientist.com, New Scientist, 18 august 2010. Adus pe 6 noiembrie 2014.
  12. ^ (EN) Asteroid probe, rocket get cap from panel Japanese on spaceflightnow.com, Spaceflight Now, 11 August 2010. Adus pe 6 noiembrie 2014.
  13. ^ ( FR ) Rémy Decourt, En bref: le Cnes et le DLR oferăont l'atterrisseur d'Hayabusa-2 , pe futura-sciences.com , Futura-Sciences, 27 iunie 2013. Accesat la 6 noiembrie 2014 .
  14. ^ (EN) Paul Abell și colab. , Hayabusa 2 ( PDF ), SBAG, Washington DC, SUA, 29 iulie 2014 . Accesat la 6 noiembrie 2014 .
  15. ^ (EN) Kazutaka Nishiyama și colab. , The Ion Engine System for Hayabusa2 ( PDF ), 32th International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germania, 11-15 septembrie 2011 . Adus la 6 noiembrie 2014 (depus de „Adresa URL originală 6 noiembrie 2014).
  16. ^ ( FR ) La Sonde Hayabusa 2 , pe smsc.cnes.fr , Centre national d'études spatiales, CNES, 30 septembrie 2014 (ultima actualizare) . Accesat la 6 noiembrie 2014 .
  17. ^ (RO) Micii exploratori, MINERVA-II1 , pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA . Adus la 25 septembrie 2018 .
  18. ^ A b (EN) Denumirea roverilor noștri MINERVA-II1 , pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA 13 decembrie 2018. Adus pe 18 decembrie 2018.
  19. ^ (RO) Au reușit! Two Hopping Rovers din Japonia aterizează cu succes pe Asteroid Ryugu , Space.com, 22 septembrie 2018. Adus pe 18 decembrie 2018 .
  20. ^ (EN) Operațiunea de separare MINERVA-II2 (Rover2) , pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA . Adus pe 14 noiembrie 2019 .
  21. ^ (EN) Programul misiunii Hayabusa2: versiune provizorie (începând cu 15 septembrie 2018) , pe hayabusa2.jaxa.jp. Adus la 25 septembrie 2018 .
  22. ^ ( FR ) L'atterrisseur MASCOT , pe smsc.cnes.fr , Centre national d'études spatiales, CNES, 4 iulie 2013. Accesat la 6 noiembrie 2014 .
  23. ^ (EN) Trei hamei în trei zile de asteroid - MASCOT finalizează cu succes explorarea suprafeței asteroidului Ryugu pe dlr.de, DLR , 5 octombrie 2018. Adus pe 6 octombrie 2018.
  24. ^ Coborârea sondei Hayabusa pe asteroid , ANSA . Adus la 22 februarie 2019 .
  25. ^ (RO)Schimbarea programului pentru operația de touchdown pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA . Adus la 15 octombrie 2018 .
  26. ^ Marco Malaspina, Hayabusa2, la câteva ore până la touchdown , pe media.inaf.it , 21 februarie 2019.
  27. ^ Stefano Parisini, Hayabusa-2 și-a tras glonțul , pe media.inaf.it , 5 aprilie 2019.
  28. ^ (EN) Hayabusa 2 a fost eliminat pentru al doilea touchdown pe asteroid , pe spaceflightnow.com. Adus pe 4 iulie 2019 .
  29. ^ (EN) Mic impactor continuu (SCI): scopul său științific, operarea și planul de observare în misiunea Hayabusa-2 (PDF). Adus la 22 februarie 2019 .
  30. ^ (EN) Al doilea buletin de imagine de touchdown , pe hayabusa2.jaxa.jp, JAXA . Adus la 11 iulie 2019 .
  31. ^ Film audio INAF, Hayabusa 2, mostre de asteroid Ryugu livrate , pe YouTube , 6 decembrie 2020. Adus în decembrie 2020 .

Alte proiecte

linkuri externe

Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică