Головна Зовнішній Розповідаємо про місію Hayabusa2: космічний апарат доставив двох роботів на астероїд Рюгу. Розповідаємо про місію Hayabusa2: космічний апарат доставив двох роботів на астероїд Рюгу Що за місія Hayabusa2

Розповідаємо про місію Hayabusa2: космічний апарат доставив двох роботів на астероїд Рюгу. Розповідаємо про місію Hayabusa2: космічний апарат доставив двох роботів на астероїд Рюгу Що за місія Hayabusa2

Японський космічний зонд «Хаябуса-2», який практично досяг астероїда Рюгу, зробив низку його знімків з відстані 40 км. Про це повідомило Японське агентство аерокосмічних досліджень (JAXA) .

Астероїд Рюгу діаметром 900 метрів було відкрито 10 травня 1999 року. Це навколоземний астероїд, орбіта якого витягнута і перетинає земну із зовнішнього боку. Також орбіта Рюгу перетинає і орбіту Марса.

Автоматична міжпланетна станція JAXA «Хаябуса-2» була запущена 3 грудня 2014 з космодрому Танегасіма в Японії. 3 грудня 2015 року зонд здійснив гравітаційний маневр поблизу Землі, пройшовши на відстані 3100 км від неї, і отримавши додаткове прискорення, вирушив до астероїда Рюгу.

«Після шляху в 3,2 млрд км, подоланому з моменту запуску, наш пункт призначення нарешті близький. Два невеликі об'єкти скоро виявляться близько 280 млн км від Землі»,

- Зазначається на сайті агентства.

Станція оснащена невеликим зондом, що спускається, розробленим Німецьким центром авіації та космонавтики у співпраці з французьким Національним центром космічних досліджень. На апарат, що спускається, встановлені спектрометр, магнітометр, радіометр і камера, а також рухова установка, завдяки якій апарат може змінювати своє місцезнаходження для подальших досліджень.

Також на апараті встановлено ударний суцільнометалевий заряд, що складається з мідного снаряда та вибухівки. Передбачається, що під час підльоту до астероїда апарат вистрілить цим зарядом по поверхні. На дні кратера, що утворився, вчені планують виявити нові зразки породи.

«Здалеку Рюгу здавався круглим, потім став виглядати квадратним, а потім з'ясувалося, що він має чудову форму флюориту (плавикового шпату, мінералу, якому іноді надають ромбоподібної форми - Газета.Ru), - розповів Юїті Цуда, один із керівників місії. — Тепер видно кратери, гірські породи. Географічні особливостіастероїди варіюються від місця до місця. Форма Рюгу дивовижна з наукової точки зору, але також створює певні технічні труднощі».

Раніше знімки, зроблені з відстані 100-200 км, дозволили зробити перші висновки про будову поверхні астероїда, а також припустити, що має дуже багату еволюційну історію.

Дослідники відзначають, що астероїди такого розміру можуть бути уламками іншого, значно більшого астероїда.

Japan Aerospace Exploration Agency

«Коли ми наблизилися до Рюга і змогли розрізнити окремі деталі його поверхні, стало зрозуміло, що його ландшафт дуже різноманітний, — ділиться Сейдзі Сугіта, провідний дослідник місії. - Незліченні скупчення скель простягаються по поверхні. Серед них - велике скелясте утворення протяжністю близько 150 м у верхній частині астероїда. Також помітні хребти, що оперізують астероїд у районі екватора».

Вчені розглянули безліч кратерів, які, можливо, виникли через зіткнення астероїда з іншими небесними тілами. Крім того, вони встановили, що астероїд обертається навколо осі, перпендикулярної до його орбіти, з періодом 7,5 годин

«Вісь обертання астероїда перпендикулярна до його орбіти. Це дає більшу свободу при посадці та відмінні можливості для роботи роверів. З іншого боку, піки в області екватора та безліч великих кратерів роблять вибір місця посадки цікавим та складним одночасно», — зазначає Цуда.

27 червня зонд підійде до астероїда на відстань 20 км і протягом наступних місяців продовжить зближуватися, вивчаючи його траєкторію обертання та гравітаційне поле.

У вересні-жовтні запланована перша посадка апарату, що спускається на астероїд і забір проб грунту. Ще кілька подібних операцій заплановано на лютий та квітень — травень 2019 року. Також у квітні буде зроблено постріл для формування кратера та взяття проб із глибших шарів ґрунту.

Зразки ґрунту будуть відправлені на Землю у спеціальних капсулах. За розрахунками дослідників, вони мають прибути до кінця 2020 року.

Це вже друга подібна місія Японії. У 2003 році JAXA запустило космічний апарат «Хаябуса», який у 2005 році дістався астероїда Ітокава — першого астероїда, з якого на Землю в 2010 році були доставлені зразки ґрунту.

26 серпня 2011 року в журналі Science вийшли шість статей, що містять висновки, що ґрунтуються на аналізі пилу, який «Хаябуса» зібрав з поверхні Ітокави. Вчені припустили, що Ітокава був, мабуть, фрагментом із глибини більшого астероїда, який розпався. Пил, зібраний з поверхні астероїда, як вважають, пролежав там близько восьми мільйонів років.

Сам апарат після скидання проб згорів у щільних шарах атмосфери. На його честь було названо землю Хаябуси на Плутоні.

Зонд формує ударний кратер на поверхні астероїду. Ілюстрація художника

3 грудня 2014 року космічний зонд «Хаябуса-2» був успішно з космодрому Танегасіма. Мета зонда – астероїд 1999 JU3. Його відкрили 10 травня 1999 року у рамках проекту LINEAR співробітники обсерваторії Сокорро. Нічого особливого в цьому астероїді немає, за винятком того, що саме до нього було вирішено відправити зонд «Хаябуса-2» для висадки та забору проб речовини об'єкта. Апарат є розробкою Японської агенції аерокосмічних досліджень (JAXA).

Перший апарат «Хаябуса» відвідав астероїд Ітокава у 2005 році. Новий об'єкт вивчення вдвічі більше, ніж Итокава, його діаметр становить 0,92 км. Він цілком звичайний, належить до групи Аполлона. Орбіта астероїда витягнута, завдяки чому, обертаючись навколо Сонця, він перетинає орбіти Землі та Марса. Так ось, «Хаябуса-2» минулого тижня нарешті досягла кінцевої мети своєї подорожі.

Наступні півтора роки зонд вивчатиме астероїд як з боку, з орбіти, так і на поверхні - для цього буде використовуватися модуль, що спускається (причому не один, а кілька). Модуль повинен буде не тільки забрати проби речовини астероїда, а й доставити його на станцію. А та, у свою чергу, за п'ять років «відвезе» цінний вантаж на Землю для вивчення в лабораторіях. Проби будуть у герметичній капсулі.

Зонд «Хаябуса-2» вирушає до космосу за допомогою ракети-носія

Навіщо взагалі вивчати астероїди?

Справа в тому, що багато з них є ровесниками Сонячної системи, причому якщо планети і планетоїди еволюціонують, змінюються, то астероїди в більшості випадків залишаються такими ж, якими вони були на зорі існування. Таким чином, якщо зрозуміти, з чого складається астероїд, можна отримати уявлення про те, з чого формувалася Сонячна система, її планети та супутники планет. Можливо, все це допоможе зрештою з'ясувати, як з'явилося життя, хоча це й складніше питання.

Крім того, вчені сподіваються отримати відповідь на питання про те, як тип зірки та особливості її «роботи» впливають на процес формування планет. Астрономи вже мають досить багато даних про склад астероїдів, які були отримані шляхом спостережень, складання різного роду моделей і комбінуванням отриманих даних в єдине ціле - наукові дані.

До речі, місія «Хаябуси-2» зовсім не унікальна щодо доставки речовини астероїда на Землю. Попередник, перший зонд «Хаябуса» успішно зібрав та відправив проби ґрунту астероїда Ітокава на Землю. Це була найскладніша місія, що супроводжувалася технічними проблемами, але все ж таки вийшла зрештою на фінішну пряму. У процесі роботи біля самої станції виходили з ладу двигуни, окремі елементи конструкції, постраждав зонд, ґрунт астероїда був зібраний насилу. Але загалом, все пройшло добре. На основі отриманих даних інженери та вчені отримали можливість створити досконаліший зонд, який тепер вивчає астероїд.

Що стосується 1999 року JU3, то причин, з яких зонд був відправлений саме до цього астероїду, дві. Перша – витягнута орбіта, про яку вже йшлося вище. Друга – вік об'єкта. Астероїди такого типу дуже старі, старші за будь-які інші. Він відноситься до С-класу, представники якого виділяються серед «родичів» підвищеним вмістом вуглецю та гідратованих порід. Можливо, саме цей астероїд допоможе відповісти на питання про те, що була протосонячною системою - те, що дало початок Сонцю і планетам. Завдяки орбіті астероїда зонд без особливих зусиль може до нього долетіти, а потім повернутися на Землю.

На нашу планету іноді потрапляють зразки порід, з яких складаються астероїди класу С. Йдеться про вуглисті хондрити, які вчені вивчають багато десятиліть. Але метеорити, що належать до вуглистих хондритів, пролітають через товщу земної атмосфери. Отже, сильно нагріваються, що призводить до зміни складу. Астероїд ж, як говорилося вище, не змінюється з часом, це застиглий зразок речовини, з якого сформувалася наша система.

Подробиці подорожі «Хаябуси-2»

Для того, щоб зустрітися з астероїдом, зонду довелося пролетіти понад 3,2 мільярда кілометрів. При цьому на кінцевому етапі об'єкт, якого прагнув зонд, знаходився від Землі на відстані 280 млн км. І ні, це не друкарська помилка, справді мова про мільйони кілометрів, а не мільярди.

Траєкторія подорожі вийшла такою незвичайною для того, щоб апарат мав змогу зробити гравітаційний маневр, набрати швидкість вже за допомогою двигунів і наздогнати астероїд. 1999 року JU3 мчить у космосі з величезною швидкістю, і для того, щоб вийти на його орбіту, зонду потрібно наздогнати об'єкт і скоординувати свою швидкість зі швидкістю астероїда. Це складно, але астрономи Землі легко виконують необхідні для подорожі розрахунки. Двигуни біля зонда іонні, їх вимкнули лише минулого місяця, після того, як «Хаябуса-2» підібрався до астероїда на відстань кілька тисяч кілометрів.

Далі знадобилося обстежити околиці астероїда щодо наявності дрібніших «сусідів», які б пошкодити зонд у разі зіткнення. Йдеться про ділянку гравітаційного впливу самого астероїда, діаметр цієї сфери становить приблизно 100 км. На щастя, нічого подібного не було знайдено, так що тепер зонд може працювати без особливих проблем.

Зараз «Хаябуса-2» вийшов на 20 км орбіту, і з цієї відстані продовжує вивчати астероїд. Зонд працює відмінно, технічних неполадок немає. У цій експедиції не було б сенсу без зв'язку. Вона є – апарат отримує сигнали із Землі та відправляє інформацію назад. Затримка становить приблизно 15 хвилин.

Можливості зонду

Інженери та вчені, які проектували «Хабяусу-2», оснастили його цілим рядом наукових інструментів, за допомогою яких відбувається вивчення астероїда:

Варто зазначити, що вже цього року «Хаябуса-2» зблизиться з астероїдом до відстані лише 1 кілометр. На початку жовтня цього року на астероїд буде висаджено модуль MASCOT, що спускається, і один з трьох дрібніших модулів MINERVA-II.

На жаль, наприкінці цього року від зонда не надходитиме жодних звісток - він перебуватиме в зоні, звідки радіопередачі блокуються Сонцем (воно перебуватиме між зондом та Землею). Відповідно, без управління із Землі зонд не зможе виконувати активних дій - лише спостерігати за тим, що відбувається. Зв'язок із зондом буде знову встановлений не раніше січня 2019 року. Відповідно, тоді ж продовжаться і роботи.

Що вже вдалось з'ясувати?

В принципі, практично всі певні за допомогою зонда характеристики астероїда, а також його «поведінка» збігаються з розрахунковими. Так, діаметр його – 900 метрів, що астрономи визначили із Землі. Період обертання навколо осі становить 7,5 годин. На поверхні є великі кратери, з максимальним діаметром вирви в 200 метрів. Є валуни, щось подібне до гір і навіть самотня скеля, розташована прямо на одному з полюсів астероїда. "Гори" і скеля мають альбедо вище, ніж у навколишнього матеріалу, так що цілком можливо, що складені вони з породи, що відрізняється за складом від матеріалу поверхні.

Цілком можливо, що раніше астероїд був частиною набагато більшого об'єкта - теж астероїда. Його напрямок обертання протилежний напряму обертання планет Сонячної системи та Сонця. Щоправда, Уран та Венера теж обертаються у зворотний бік. Астероїд 1999 року JU3 відноситься до групи навколоземних. Період обертання тіла навколо Сонця дорівнює 474 діб, а середня орбітальна швидкість – 27 кілометрів на секунду.

Капсула з речовиною буде доставлена до Землі у грудні 2020 року. Нескоро, але чекати не так багато. До речі, вивчення астероїда – не єдине важливе завдання, яке ставили собі творці «Хаябуси-2». Ще одна мета - поступовий розвиток технологій і методів космічних місій, що повертаються, здебільшого - міжпланетних. Крім того, вчені поступово вивчають потенціал розробки астероїдів. Для того, щоб зрозуміти, наскільки космічна гірська справа може бути перспективною, необхідно знати, що несуть у собі астероїди. Оскільки мінеральний склад астероїда нерівномірний, то цілком може виявитися, що в нього є й корисні для людини ресурси.

MASCOT, що спускається, відокремився від зонда «Хаябуса-2» і почав зниження до поверхні астероїда Рюгу, йдеться в повідомленні японського аерокосмічного агентства JAXA. Торкання відбудеться приблизно через 10-15 хвилин після відокремлення, зонд не має власних сонячних батарей і зможе працювати на поверхні Рюгу не довше 16 годин – до моменту повного розряду акумулятора.

2018/10/03 at 11:17 JST: Після того, як виконати data sent від Hayabusa2, ми можемо зазначити, що MASCOT відокремлений від spacecraft як планується. Hayabusa2 є новим проміжком і державою spacecraft є normal. #AsteroidLanding
HAYABUSA2@JAXA (@haya2e_jaxa) October 3, 2018

21 вересня 2018 року «Хаябуса-2» знизилася до висоти в 55 метрів від поверхні Рюгу і скинула на неї два невеликі модулі MINERVA-II 1, що спускаються. Через день на Землю підтвердження успішної посадки модулів, які знаходилися в працездатному стані, рухалися по поверхні і ряд знімків.

Тепер «Хаябуса-2» розпочала нову посадкову операцію, цього разу на поверхню астероїда вирушив MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), що є найбільшим із апаратів, що спускаються на борту станції. Він має масу 9,6 кілограмів та розміри 30×30×20 сантиметрів. Корисне навантаження складається з чотирьох наукових інструментів: інфрачервоного гіперспектрального мікроскопа MircOmega, призначеного для дослідження мінерального складута властивостей поверхневого шару Рюгу, ширококутної камери MASCAM, радіометра MARA, призначеного для вивчення теплових властивостей ґрунту, та магнітометра MasMag. Акумулятор повинен забезпечити функціонування модуля на поверхні Рюгу протягом 16 годин. MASCOT може один раз змінити своє місце розташування на поверхні астероїда за рахунок стрибкового механізму, на відміну від роверів MINERVA-II, і оснащений двома антенами, що забезпечують швидкість передачі даних до 37 кілобіт на секунду.

Розташування контейнера із модулем MASCOT на борту «Хаябуси-2».

Літній макет модуля MASCOT, що спускається.

Відділення модуля, що спускається, від орбітального апарату планувалося на 04:58 по Москві, в цей час «Хаябуса-2» повинна була знаходитися приблизно в 60 метрах від поверхні Рюгу. У повідомленні JAXA йдеться, що відділення відбулося успішно, підтвердження було отримано о 02:17 за Грінвічем (05:17 за Москвою) всі системи апарату працюють нормально, зараз «Хаябуса» віддаляється від астероїда. Після відокремлення MASCOT торкнеться поверхні, а потім здійснить кілька стрибків по ній в області радіусом близько 200 метрів, перш ніж зупиниться.

Після цього модуль розпочне свою наукову програму. знаходиться в південній півкулі астероїда і знаходиться досить далеко від місць посадок зондів MINERVA-II і області забору грунту. Крім того, рельєф у цій галузі відносно зручний для висадки, тому що на ньому немає валунів розміром більше 30 метрів, а ґрунт, імовірно, був менш схильний до впливу космічної радіації, сонячного вітру та космічного пилу, а значить представляє більший інтерес для досліджень.

Загальна схема операцій зниження «Хаябуси-2» та висадки модуля MASCOT на поверхню Рюгу.

Два японські мініроботи MINERVA-II1A та MINERVA-II1B успішно приземлилися на поверхню астероїда Рюгу. Обидва перебувають у хорошому стані та передають з астероїда фотографії та дані, повідомляється на сайті японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA).

Через сонячне світло на фотографії, зробленій роботом, вийшли білі плями. Фото: twitter/haya2e_jaxa

Роботи відокремилися від японського космічного зонда "Хаябуса-2" 21 вересня. Щонайменше один із них зараз рухається поверхнею астероїда, пише агентство.

MINERVA-II1 – це перші у світі мобільні дослідницькі роботи, які висадилися на поверхню астероїда. Кожен робот важить лише один кілограм. Ці роботи вперше змогли автономно пересуватися та робити фотографії на поверхні астероїда.

«Я був так зворушений тим, що ці маленькі самохідні апарати успішно досліджують поверхню астероїда, тому що ми не змогли цього досягти 13 років тому. Мене особливо вразили зображення, зроблені зблизька на поверхні астероїда», - сказав керівник місії проекту «Хаябуса-2» Макото Йошикава.

Загалом команда зонда «Хаябуса-2» опублікувала три зображення, зроблені роботами. Зображення вийшли розмиті, оскільки одне з них робот зробив під час обертання, а інше – у момент стрибка. Крім того, на них вийшли кольорові плями через віддзеркалення сонячного світла.

«Хоч я і був розчарований розмитим зображенням, але тут важливим є те, що він був зроблений самохідним апаратом. Більше того, фотографія, зроблена на момент стрибка робота на поверхню астероїда, підтвердила ефективність такого механізму руху», - сказав відповідальний за проект MINERVA-II1 Тетсуо Йошиміцу.

У чому полягає місія «Хаябус-2»?

Місія «Хаябуса-2» розпочалася у 2014 році. Її вартість складає $150 млн. Космічний зонд «Хаябуса-2» летів до астероїда Рюгу три з половиною роки і дістався його наприкінці червня.

Завдання зонда - вивчити астероїд і доставити Землю зразки порід, у тому числі він складається. «Передусім, ми дуже уважно вивчимо рельєф поверхні. Потім оберемо місце посадки. Саме там буде зібрано проби порід», - розповідав керівник проекту Йошикава.

Діаметр астероїда Рюгу становить близько 900 метрів, він здійснює повний оберт навколо своєї осі за сім з половиною годин. Він знаходиться за 290 млн км від Землі. "Хаябуса-2" проведе на орбіті навколо Рюгу близько півтора року.

Робот MINERVA-II1A зробив цю фотографію після відокремлення від космічного корабля. У правому нижньому кутку – поверхня астероїда Рюгу. Фото: twitter/haya2e_jaxa

Рюгу належить до астероїдів класу С, які вважаються відносно примітивними. Це означає, що на його поверхні можуть опинитися органічні матеріали та гідрати. Вивчення хімічного складуРюгу може допомогти вченим зрозуміти ранні етапи еволюції Сонячної системи.

Два невеликі роботи MINERVA-II1a і MINERVA-II1b успішно опустилися на поверхню астероїда (162173) Рюгу. Сталося це ще 21 вересня, але півтора дні знадобилося на підтвердження спуску та перевірки працездатності систем роботів. Зараз ці ровери роблять знімки астероїда прямо з його поверхні і відправляють їх на Землю. Про це повідомляє прес-служба Японського космічного агентства JAXA.

До астероїду роботів доставив апарат Hayabusa2. Очікується, що у грудні 2020 року він повернеться на Землю із зразками порід Рюгу.

Поки що до закінчення місії ще дуже далеко, але вже зараз можна подивитися на фотографії, надіслані з астероїда. На жаль, обидва ровери не прямі круті фотографи, так що нічого толком розглянути на них не вийде. Ось, наприклад, знімок, зроблений під час стрибка MINERVA-II1a з Hayabusa2 до астероїду:

Знімок дико розмазаний, оскільки апарат обертався під час руху. Нижня світла пляма – астероїд Рюгу, а верхній розмитий силует – космічний апарат Hayabusa2.

Знімок, зроблений іншим роботом також після відділення від Hayabusa2, дає більше уявлення про Рюгу:

Третій знімок зроблено безпосередньо з Рюгу. Його надіслав апарат MINERVA-II1a, відомий за першою розмазаною фотографією:

Роботи переміщаються астероїдом стрибками. Ось під час такого маневру і було зроблено цей знімок. Яскрава біла пляма - Сонце.

Звичайно, якість фотографій потішила не всіх. Точніше, нікого не втішило. Але головне тут інше. Ось що, наприклад, сказав про важливість місії відповідальний за роботів MINERVA-II1 Тетсуо Йошиміцу:

Хоч я і був розчарований розмитими зображеннями, але тут важливо, що вони виготовлені самохідними апаратами. А фотографія, зроблена на момент стрибка робота на поверхні астероїда, підтверджує ефективність такого механізму руху.

Тетсуо Йошіміцу

Відповідальний за MINERVA-II1

Що це за місія Hayabusa2?

Головна мета місії – дослідити конкретний астероїд Рюгу. Дослідження проходитиме у два етапи: фотографування та взяття проб порід астероїда. У другому випадку з космічного апарату Hayabusa2 буде здійснено постріл імпактором у бік астероїда. При зіткненні з Рюгу він вибухне, але в його місці залишиться кратер метрової глибини.

Місію було запущено 9 травня 2014 року. Її загальна вартість, за даними NewScientist, 150 млн. доларів США. Тобто вона більш ніж у чотири рази дешевша за стадіон «Зеніт-Арена», що з'їдається бакланами.

Як видно з назви, це вже друга місія циклу Hayabusa. Перша була запущена у травні 2003 року. Через сім років космічний апарат першого покоління доставив зразки ґрунту астероїда Ітокава. Як виявилося, на ньому дуже низький вміст хондритів. Це говорить про те, що температура на Ітокаві тривалий час була вищою за 800 ⁰C, а таке можливе тільки в тому випадку, якщо астероїд був частиною набагато більшого космічного об'єкта.

Чим такий примітний астероїд Рюгу?

Та майже нічим. Був відкритий 1999 року, завдовжки трохи більше 900 метрів. Дуже такий типовий астероїд класу С – найстаріших астероїдів. Вони вважаються доволі примітивними. І в цьому він цікавий. Його вік становить приблизно 4,57 млрд років, він виник разом із Сонячною системою. У цей час Рюгу майже змінився, на відміну планет. Отже, вчені сподіваються з його допомогою зрозуміти, як утворилася наша система.

Таймлапс наближення Hayabusa2 до Рюгу

Що собою представляють ці роботи?

Роботи, що пересуваються поверхнею астероїда Рюгу, виглядають як плескаті циліндри. Діаметр обох – 18 см, висота – 7 см. Кожен із них важить 1,1 кг. Так вони легші MacBook Air!

Чорні пластини – сонячні батареї. Обидва роботи обладнані фотокамерами з ширококутними об'єктивами, стереокамерами, а також термометрами.

MINERVA - це абревіатура MIcro Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid. Російською звучить не дуже круто, та й перші літери не поєднаєш у щось поетичне: «Мікро-нано експериментальний роботифікований транспортний засіб для астероїдів».

Крім двох роботів MINERVA-II1, на борту Hayabusa2 знаходиться робот MINERVA-II2. Його запустять на астероїд у наступному році. Він легший за двох своїх побратимів на сто грам, трохи менше в діаметрі - 15 см, зате вище - 16 см.

Розташування ровером MINERVA на космічному кораблі Hayabusa2

MINERVA-II2 має дві камери, акселерометр, термометр, а також оптичні та ультрафіолетові світлодіоди для освітлення.

Ще на космічному апараті є робот MASCOT. Він більше, важить майже 10 кг, а на борту він має інфрачервоний спектрометр, магнітометр, радіометр і камера. Протягом 16 годин, що працюватиме його неперезаряджувана батарея, він досліджуватиме структуру поверхні та її мінералогічний склад, температуру та магнітні властивості астероїда. Запуск планують здійснити вже на наступного тижня– 3 жовтня 2018 року.

Робот MASCOT