أسابيع يابانية في حزام الكويكبات



في الأشهر القادمة ، ستكون الكويكبات ذات صلة خاصة. لا ، لن ينهاروا على الأرض. ستسقط عليهم الأرض. بتعبير أدق ، ستفحصها المنتجات الأرضية من مسافة قريبة ، وتنزل إلى السطح ، وتلتقط ، وتطلق النار والقنابل. تم الانتقام الأول من تشيليابينسك من قبل اليابانيين.

ذهبت ثلاث مركبات فضائية للبحث عن الكويكبات. يستكشف Hayabusa 2 الياباني بالكامل الكويكب Ryugu. التالي هو المتوقع لبعثة OSIRIS-REx الأمريكية في الكويكب بينو. وبحلول ليلة رأس السنة الجديدة ، سيوضح لنا المسبار النجمي New Horizons الجسم الكوني الصغير Ultima Thule ، والذي سيتم دراسته من مسافة قريبة.

Hayabusa 2 هي المحاولة الثانية من قبل وكالة الفضاء اليابانية JAXA للتغلب على كويكب. وقد جلب أول هايابوسا أيضًا نتائج معينة من الكويكب إيتوكاوا ، وحتى قليل من تربة الكويكب تزن أقل من جرام. في عام 2005 ، تم فحص الكويكب من مسافة قريبة ، بعد أن حصل على بيانات فريدة عن هيكله وتكوينه.



بالنسبة له ، حددوا نوعًا منفصلاً من الكويكب - " كومة من الأنقاض ". هذا جسم كوني فضفاض للغاية ، يتكون من أحجار صغيرة وكبيرة متصلة بالجاذبية وقوى فان دير والز (قوى التفاعل الكهرومغناطيسي الضعيف على المستوى الجزيئي ، بفضلها ، على سبيل المثال ، يمكن أن تزحف الأبراص على الزجاج).

على الرغم من نجاح Hayabusa ، كانت هناك العديد من المشاكل والفشل في رحلتها. لم تظهر مركبة MINERVA أي علامات للحياة ، وكانت هناك مشاكل في المحركات وجهاز كمبيوتر على متن الطائرة وألواح شمسية ، وكانوا قادرين على جمع كمية ضئيلة من التربة. حدثت العودة بعد ثلاث سنوات من الموعد المحدد. لذلك ، قررت وكالة JAXA الانتقام. في المرة التالية التي عملوا فيها بعناية على الأخطاء ، وحتى الآن تطورت الحملة بنجاح كبير.



بدأ Hayabusa 2 في عام 2014 ، وانطلق في الفضاء بين الكواكب ، وحلّق حول الشمس للدخول في مسار النهج مع هدف جديد - كويكب Ryugu. هذا كويكب نموذجي من الفئة الطيفية الأكثر شيوعًا من عائلة أبولو ، وهو أقل بقليل من كيلومتر واحد ، وله مدار ممدود قليلاً يعبر في الجزء البعيد مدار المريخ ، وفي الأرض القريبة. من المتوقع أن تنتمي مواد هذا الكويكب إلى قرص غبار الغاز الذي تشكلت منه جميع أجسام النظام الشمسي ، أي هذه الدراسة هي محاولة للنظر إلى 4.6 مليار سنة في الماضي - حتى قبل ظهور الأرض. صحيح أن غالبية النيازك - الكوندريت التي تسقط بالفعل على الأرض تنتمي إلى "مواد البناء" الأولية للنظام الشمسي ، ولا يتميز ريوجو بأي شيء خاص ، باستثناء أنه يحتوي على مدار مناسب ، يبسط إنجازه.

يكرر تصميم Hayabusa 2 بشكل كبير الجهاز السابق الذي يحمل نفس الاسم. منصة الخدمة مع نظام دفع المسيرة الأيونية ، والألواح الشمسية ، ونظام الملاحة والتوجيه ، مستعارة بشكل رئيسي من Hayabusa.



المسبار مجهز بثلاث كاميرات ملاحة للمدى المرئي للضوء. واحد منهم ، "بعيد المدى" بزاوية عرض ضيقة ، ولكن زيادة جيدة ، لديه سبعة مرشحات ضوئية تسمح لك بالتقاط صور ملونة. كاميرتان - أبيض وأسود بزاوية عريضة ، لرؤية مريحة للمساحة واختيار هدف للدراسة. هناك أيضًا "ماسح ضوئي" ليزر - ليدار يحلل البنية السطحية لكويكب لتبسيط عملية الهبوط.



من المفترض أن يتم الاستكشاف الجيولوجي عن بعد باستخدام كاميرات الأشعة تحت الحمراء. واحد منهم - مطياف منتصف الأشعة تحت الحمراء - سيسمح لك بدراسة التكوين الجيولوجي ، والثاني - في الأشعة تحت الحمراء البعيدة - يقيس درجة حرارة السطح.



يحمل Hayabusa 2 إمدادًا كبيرًا من الأموال لاستكشاف السطح المباشر: رصاص التنتالوم لضرب وجمع بعض الأساطير ، تأثير صدمة بالمتفجرات ، ثلاث مركبات روفر صغيرة من الجامعات اليابانية ، ورفيق ألماني ألماني فرنسي MASCOT. تتمثل المهمة الرئيسية لـ Hayabusa 2 في استخراج ثلاثة أجزاء من تربة الكويكب والعودة إلى الأرض بحلول العام العشرين.

اقترب الجهاز الياباني من ريوجو في صيف 2018.



واتضح أن الكويكب هو "كومة من الحجارة" ذات شكل ماسي مميز ظهر بسبب هيكل فضفاض ودوران سريع.

كان الكويكب ستينس يشبه الشكل نفسه ، حيث تم تفتيشه بواسطة روزيتا .



حتى الآن ، تم وصل زوج من أجهزة البحث Rover-1A و Rover-1B ، التي أنشأتها JAXA وجامعة Aizu ، في Ryuga. هذه أجهزة أسطوانية صغيرة يبلغ قطرها 18 سم وارتفاعها 7 سم ، وتزن حوالي 1 كجم. مزودة بكاميرات ، وميزان حرارة وألواح شمسية ، لذا يمكنك لبعض الوقت توقع صور جديدة منها.



تم تطوير وحدة MASCOT المنقولة في مركز الفضاء الألماني بالتعاون مع وكالة الفضاء الفرنسية. هذا هو حجم وشكل الوحدة 10 كجم مع صندوق حذاء. لديه أيضًا كاميرات وأدوات علمية: مطياف الأشعة تحت الحمراء لتحديد التكوين الجيولوجي للسطح ، ومقياس إشعاع لقياسات عالية الدقة لدرجة حرارة التربة ، ومقياس مغناطيسي لتحديد المجال المغناطيسي للكويكب. تم إسقاط MASCOT في Ryuga في 3 أكتوبر ، قام بثلاث قفزات ، وعمل لمدة ثلاثة أيام كويكب أو 17 ساعة أرضية. لم يتم تزويده ببطاريات شمسية لإعادة الشحن ، لذلك تم الانتهاء من مهمته بالفعل ، ولكن بعض البيانات العلمية لا تزال موجودة في Hayabusa 2 ، لذلك يمكنك توقع صور ومعلومات جديدة من MASCOT.



حتى الآن ، لا تزال Rover-2 على متن Hayabusa 2. هذا هو جهاز مثمن يبلغ وزنه كيلوغرام واحد قياس 15x16 سم ، مع كاميرتين ، ومقياس حرارة ومقياس تسارع. تم إنشاؤه من قبل اتحاد الجامعات اليابانية تحت قيادة جامعة توهوكو.

ولإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للكويكب ولتقريبه بأمان ، تم تثبيت "ماسح ضوئي" ليزر - ليدار على متن المسبار الياباني. يقوم الجهاز "بقصف" الجسم الكوني بأشعة الليزر ، وتحديد المسافة إلى السطح. لتبسيط عمل الليدار ، قام الجهاز الياباني بتخزين خمس علامات كرات مع سطح عاكس. تم تمييز أحد الأغلفة العاكسة بأسماء 180 ألف شخص شاركوا في حملة الرسائل من الأرض التي نظمها مجتمع الكوكب الأمريكي.



يجب أن يجمع Hayabusa 2 التربة من ثلاث نقاط من الكويكب. علاوة على ذلك ، سيتم أخذ عينتين من السطح ، وسيحاولون أخذ العينة الثالثة من أسفل الحفرة التي صنعها الإنسان ، والتي سيتم إخراجها بمساعدة شحنة متفجرة. مسبار الصدم (الصدم) هو رسم تراكمي على أساس مبدأ " صدم ". هناك حاجة إلى المتفجرات بسبب سرعة المسبار بالنسبة للكويكب صغيرة ولن يؤدي تصادم بسيط إلى إحداث حفرة.



تم حل مشكلة مراقبة لحظة اصطدام المرسل في كويكب بشكل غير متحيز. بما أن انقطاع الشحن والتفريغ المتكرر يشكلان خطراً على Hayabusa 2 ، في وقت الانفجار سيكون موجودًا على الجزء الخلفي من Ryugu ، ولن يكون قادرًا على مراقبة التأثير. إلى جانب حجرة الارتطام ، سيفصل Hayabusa 2 كاميرا DCAM3 الطائرة ، والتي يجب أن تلتقط لحظة الانفجار وطرد الصخور. الكاميرا القابلة للفصل عبارة عن مركبة فضائية مستقلة تقريبًا مع بصريات ، ونظام إرسال بيانات لاسلكي ، وبطارية ونظام إدارة حراري سلبي. DCAM3 لها شكل أسطواني ، واستقرار دوامة. في وقت الفصل ، على مسافة كيلومتر واحد من موقع ارتطام المصادم ، سيتم توجيه الكاميرا إلى مكان الاصطدام ، وملتوية مثل قمة الغزل على طول المحور البصري ، مما سيسمح لها دائمًا بالنظر في اتجاه واحد. بعد التصوير ، سيكون أمام الكاميرا ساعة واحدة لنقل جميع الصور إلى Hayabusa 2.



تكرر أداة أخذ عينات الكويكب التربة نفسها التي كانت في هايابوسا الأولى ، وتم تحديثها قليلاً فقط. نظرًا لانخفاض جاذبية الكويكب ، فإن الهبوط عليه يشبه إرساء سفن الفضاء بدلاً من عملية الهبوط المعتادة على الأرض أو المريخ أو القمر. لذلك ، لن يجلس Hayabusa 2 نفسه على الكويكب ، سيطلق جرسًا تلسكوبيًا ، سيجعله أقرب إلى السطح. في هذا الوقت ، سوف تطلق الرصاص على الكويكب من داخل الجرس ، وسوف تسقط الشظايا التي سقطت بها في جامع التربة. ستتكرر هذه العملية ثلاث مرات ، وللمرة الثالثة سيكون من الضروري "الالتحام" بالضبط مع الحفرة التي خلفتها المتفجرات.



ستتم مراقبة عملية استخراج الصخور من قبل غرفة منفصلة ، يقوم الطلاب من خلالها بتمويل الأموال من خلال التمويل الجماعي. وقد أجرت المركبة الفضائية بالفعل بروفات عديدة للاقتراب من الكويكب ، لكن العلماء ليسوا في عجلة من أمرهم لإجراء أول التقاط للأرض.



بعد التقارب والتفتيش الأولي للكويكب ، دق العلماء ناقوس الخطر. اتضح أنه على السطح لا توجد عمليا مناطق مسطحة ذات تطرف فضفاض ، حيث يمكن للمرء النزول وأخذ عينات. في كل مكان توجد أحجار كبيرة وصغيرة ، والتي يعد جهاز التقاط التربة Hayabusa 2 غير مناسب لها ببساطة. حتى الآن ، تم اختيار العديد من المناطق المستهدفة على الكويكب بالحجارة الصغيرة ، حيث من المفترض أن تلتقط ريجوليث.



من المتوقع عودة مركبة Hayabusa 2 في عام 2020 إذا نجح البرنامج بأكمله. علاوة على ذلك ، سيوفر Hayabusa 2 نفسه الوقود من أجل مواصلة دراسة كويكب آخر قريب من الأرض.

بشكل عام ، توضح مهمة Hayabusa 2 الاحتمالات التي تفتحها الثورة الإلكترونية الدقيقة الحديثة. حتى المركبة الفضائية بين الكواكب الصغيرة نسبيًا لا يمكنها دراسة الفضاء بشكل مستقل فحسب ، بل تصبح أيضًا حاملًا للعديد من المركبات الفضائية المستقلة الصغيرة ، مما يوسع بشكل كبير قدرات العلماء ويسمح للطلاب والجمهور العام بالانخراط في علم الفضاء.

Source: https://habr.com/ru/post/ar428261/


All Articles