Вторник, 3 октября, 2023

16+

Два «Сапсана» в поисках добычи

Время на чтение 7 мин.

На этой неделе исследователи, анализирующие образцы, доставленные на Землю космическим аппаратом «Хаябуса-2», опубликовали первые результаты своей работы. Они доказывают, что жизнь на нашу планету действительно могла быть занесена из космоса. Вернее, не сама жизнь, а необходимые для нее «строительные элементы», которые при благоприятных условиях смогут образовать самовоспроизводящиеся молекулы наподобие ДНК и РНК. В этой статье рассказываем о японских миссиях «Хаябуса», которые несмотря на многочисленные неудачи смогли расширить наши знания о Вселенной.

Первая «Хаябуса» комом

Японское космическое агентство JAXA запланировало первую миссию «Хаябуса» (в переводе — «сапсан») с целью испытать ионные двигатели — на тот момент экспериментальную разработку. Принцип работы такого устройства заключается в создании реактивной тяги потоком ионизированных частиц. К моменту запуска «Хаябусы» экспериментальный аппарат NASA Deep Space 1, оснащенный маршевым ионным двигателем, уже установил рекорд ускорения без использования гравитационного маневра. Сейчас ионные двигатели массово используются на спутниках Starlink, зонде для исследования Меркурия BepiColombo и для коррекции орбиты на базовом модуле китайской орбитальной станции «Тяньхэ».

Первая миссия «Хаябуса» была запущена с космодрома «Утиноура» 9 мая 2003 года. Перед командой аппарата поставили три цели: испытание маршевых ионных двигателей, изучение астероида Итокава, доставка на Землю образцов грунта с этого космического тела. Также зонд нес маленький роботизированный аппарат «Минерва» диаметром 12 и длиной 10 сантиметров. Тот был оснащен тремя фотокамерами. Две из них обеспечивали стереосъемку объектов на расстоянии 10–50 сантиметров от робота, включая отдельные пылинки, а одна — фотографирование далеких объектов. Также на «Минерву» установили приборы для изучения состава астероида.

Неприятности с «Хаябусой» начались практически сразу после старта. В ионных двигателях постоянно возникали проблемы, а мощная солнечная вспышка, произошедшая после вывода зонда на орбиту, испортила солнечные батареи. В результате «Хаябуса» практически лишилась возможности маневрирования. Если по первоначальным планам уже в июне 2007 года станция должна была вернуться на Землю, то из-за неисправностей срок сместили на целых три года.

Аппарат прибыл к Итокаве с опозданием на три месяца — в сентябре 2005 года. План миссии предусматривал три посадки на астероид: одну пробную и две исследовательских. Но два из трех гироскопов «Хаябусы» вышли из строя, так что выполнение задач оказалось под угрозой. Зонд преследовали сбои — и первая посадка прошла неудачно. Неудачей закончилась и попытка высадить на астероид «Минерву»: после отделения робота связь с ним установить так и не удалось, и он навсегда улетел в космические дали.

Вторая попытка сблизиться с Итокавой принесла новые печали. Из-за ошибки в отправленной с Земли программе «Хаябуса» во время максимального сближения потеряла ориентацию, повредила один из двигателей и потеряла связь с Землей. Однако впоследствии восстановить ее удалось, и оказалось, что проба грунта все же была взята. Спустя три года команде «Хаябусы» все-таки удалось запустить ионный двигатель и направить зонд на Землю. В 2010 году аппарат вошел в земную атмосферу и сбросил капсулу с образцами, которая приземлилась на полигоне Вумера в Австралии. Сама «Хаябуса» сгорела.

Анализ капсулы показал, что зонд доставил на Землю 1500 частиц вещества размером не больше 10 микрометров. «Хаябуса» стала первым аппаратом, который смог осуществить такую миссию. Анализ образцов показал, что Итокава состоит в основном из оливина — силикатного минерала, содержащего железо и магний. Породы оказались метаморфизированы, то есть в какое-то время они разогревались до температуры около 800 градусов. Такое возможно только для тела больше 20 километров в диаметре, а значит, когда-то Итокава был частью чего-то большего.

Учитывая прошлые ошибки

Технические проблемы первой «Хаябусы» учли при строительстве второго зонда и планировании его миссии. «Хаябуса-2» была запущена в 2014 году и направилась к Рюгу — астероиду класса С, самому распространенному классу, в который входит 75 % околоземных астероидов. Аппарат также оборудовали ионным маршевым двигателем, а его целью было собрать образцы грунта Рюгу.

<strong>Два «Сапсана» в поисках добычи</strong>
Первая посадка «Хаябусы-2» на астероид

В середине 2018 года «Хаябуса-2» достигла астероида Рюгу. На поверхность были спущены посадочные роверы Rover-1A и Rover-1B — первые в истории подобные аппараты, работавшие на астероиде. Они были оснащены камерами для стереоскопической съемки и прыжковым механизмом для перемещения.

Через два месяца на Рюгу спустился разработанный совместно Германией и Францией аппарат MASCOT. На нем были установлены спектрометр, магнитометр, радиометр и камера, а также двигатель, который позволял перемещать по астероиду. MASCOT собрал данные и передал их на «Хаябусу-2».

После того как работа спускаемых аппаратов была закончена, пришло время для кульминационных моментов миссии. 22 февраля 2019 года «Хаябуса-2» села на астероид. Выстрелив в поверхность танталовым стержнем, зонд собрал разлетевшиеся образцы и вновь вернулся на орбиту объекта. После этого с высоты полукилометра аппарат выстрелил медную болванку с 4,5 килограмма взрывчатки. От столкновения образовался кратер, неподалеку от которого «Хаябуса-2» совершила вторую посадку, собрав грунт из более глубоких слоев астероида.

Завершив сбор, «Хаябуса-2» отправилась на Землю. В 2020 году, проходя возле нашей планеты, аппарат сбросил капсулу с образцами, которая успешно приземлилась на том же австралийском полигоне Вумера. Сама «Хаябуса-2» продолжает свое путешествие и приступила к расширенной миссии: запланированы пролеты еще возле двух астероидов, которые произойдут в 2026 и 2031 годах.

Фото: JAXA, jda.jaxa.jp

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь

Enter Captcha Here : *

Reload Image