In den kommenden Monaten werden Asteroiden besonders relevant sein. Nein, sie werden auf der Erde nicht zusammenbrechen. Die Erde wird auf sie fallen. Genauer gesagt werden irdische Produkte sie aus nächster Nähe untersuchen, an die Oberfläche hinabsteigen, greifen, schießen und bombardieren. Die erste Rache für Tscheljabinsk nehmen die Japaner.
Drei Raumschiffe gingen auf Asteroidenjagd. Der Japaner Hayabusa 2 erforscht den Asteroiden Ryugu bereits vollständig. Als nächstes wird die Expedition des amerikanischen OSIRIS-REx am Asteroiden Bennu erwartet. Und bis Silvester zeigt uns die interstellare Sonde New Horizons den kleinen kosmischen Körper Ultima Thule, der aus nächster Nähe untersucht wird.
Hayabusa 2 ist der zweite Versuch der japanischen Raumfahrtagentur JAXA, einen Asteroiden zu erobern. Der erste Hayabusa brachte auch bestimmte Ergebnisse des Asteroiden Itokawa und sogar eine Prise Asteroidenboden mit einem Gewicht von weniger als einem Gramm. Im Jahr 2005 wurde der Asteroid aus nächster Nähe untersucht, nachdem er einzigartige Daten zu seiner Struktur und Bildung erhalten hatte.
Für ihn identifizierten sie sogar eine separate Art von Asteroiden - „einen
Trümmerhaufen “. Dies ist ein sehr lockerer kosmischer Körper, der aus kleinen und großen Steinen besteht, die durch Schwerkraft und Van-der-Waals-Kräfte verbunden sind (die Kräfte schwacher elektromagnetischer Wechselwirkungen auf molekularer Ebene, dank denen beispielsweise Geckos auf Glas kriechen können).
Trotz des Erfolgs von Hayabusa gab es viele Probleme und Misserfolge in ihrem Flug. Der MINERVA Lander zeigte keine Lebenszeichen, es gab Probleme mit Motoren, einem Bordcomputer und Sonnenkollektoren, und sie konnten eine unbedeutende Menge Erde sammeln. Die Rückkehr erfolgte drei Jahre später als geplant. Deshalb beschloss JAXA, sich zu rächen. Das nächste Mal haben sie sorgfältig an den Fehlern gearbeitet und bis jetzt entwickelt sich die Expedition recht erfolgreich.
Hayabusa 2 startete 2014 und startete den interplanetaren Raum, flog um die Sonne, um mit einem neuen Ziel - dem Ryugu-Asteroiden - in die Annäherungsbahn einzutreten. Dies ist ein typischer Asteroid der häufigsten Spektralklasse C der
Apollo- Familie, etwas weniger als einen Kilometer groß, mit einer leicht verlängerten Umlaufbahn, die im fernen Teil die Umlaufbahn des Mars und in der nahen Erde kreuzt. Es wird erwartet, dass die Materialien dieses Asteroiden zu der Gas-Staub-Scheibe gehören, aus der alle Körper des Sonnensystems gebildet wurden, d.h. Diese Studie ist ein Versuch, 4,6 Milliarden Jahre in die Vergangenheit zu blicken - noch vor dem Aufkommen der Erde. Zwar gehört die Mehrzahl der Meteoriten-Chondriten, die bereits auf die Erde fallen, zum ursprünglichen „Baumaterial“ des Sonnensystems, und Ryugu zeichnet sich durch nichts Besonderes aus, außer dass es eine bequeme Umlaufbahn hat, die seine Erreichung vereinfacht.
Das Design von Hayabusa 2 wiederholt weitgehend das bisherige Gerät mit dem gleichen Namen. Die Serviceplattform mit Ionenmarschantriebssystem, Sonnenkollektoren, Navigations- und Orientierungssystem ist hauptsächlich von Hayabusa entlehnt.
Die Sonde ist mit drei Navigationskameras für den sichtbaren Lichtbereich ausgestattet. Einer von ihnen, „Fernbereich“ mit einem engen Betrachtungswinkel, aber einer guten Vergrößerung, verfügt über sieben Lichtfilter, mit denen Sie Farbaufnahmen machen können. Zwei Kameras - Schwarzweiß-Weitwinkel, für eine bequeme Sicht auf den Raum und die Auswahl eines Ziels für das Studium. Es gibt auch einen Laserscanner - ein Lidar, der die Oberflächenstruktur eines Asteroiden analysiert, um die Landung zu vereinfachen.
Die geologische Fernerkundung soll mit Infrarotkameras durchgeführt werden. Mit einem davon - dem Spektrographen im mittleren Infrarot - können Sie die geologische Zusammensetzung untersuchen, und mit dem zweiten - im fernen Infrarot - wird die Oberflächentemperatur gemessen.
Hayabusa 2 verfügt über ein beträchtliches Angebot an Mitteln für die direkte Oberflächenerkundung: Tantalkugeln zum Ausschalten und Sammeln von Regolithen, einem Impaktor mit Sprengstoff, drei kleinen Rover-Rovers von japanischen Universitäten und einem deutsch-französischen Reisebegleiter MASCOT. Die Hauptaufgabe von Hayabusa 2 ist die Gewinnung von drei Teilen Asteroidenboden und die Rückkehr zur Erde bis zum 20. Jahr.
Der japanische Apparat näherte sich im Sommer 2018 Ryugu.
Der Asteroid stellte sich auch als „Steinhaufen“ mit einer charakteristischen Diamantform heraus, der aufgrund einer lockeren Struktur und einer schnellen Rotation auftrat.
Eine ähnliche Form war der von
Rosetta inspizierte Asteroid Steins.
Bisher wurden zwei Forschungsgeräte Rover-1A und Rover-1B, die von JAXA und der Aizu University entwickelt wurden, in Ryuga gelandet. Dies sind kleine zylindrische Geräte mit einem Durchmesser von 18 cm und einer Höhe von 7 cm und einem Gewicht von etwa 1 kg. Ausgestattet mit Kameras, einem Thermometer und Sonnenkollektoren können Sie für einige Zeit neue Bilder von ihnen erwarten.
Das
umsetzbare MASCOT- Modul
wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Zusammenarbeit mit der französischen Weltraumbehörde entwickelt. Dies ist eine 10 kg Modulgröße und -form mit einem Schuhkarton. Er verfügt auch über Kameras und wissenschaftliche Instrumente: ein Infrarotspektrometer zur Bestimmung der geologischen Zusammensetzung der Oberfläche, ein Radiometer zur hochpräzisen Messung der Bodentemperatur und ein Magnetometer zur Bestimmung des Magnetfelds des Asteroiden. MASCOT wurde am 3. Oktober auf Ryuga abgeworfen, er machte drei Sprünge und arbeitete drei Asteroiden-Tage oder 17 Erdstunden. Er wurde nicht mit Solarbatterien zum Aufladen versorgt, daher ist seine Mission bereits abgeschlossen, aber einige der wissenschaftlichen Daten bleiben bei Hayabusa 2 erhalten, sodass Sie von MASCOT neue Bilder und Informationen erwarten können.
Bisher bleibt der Rover-2 an Bord der Hayabusa 2. Dies ist ein achteckiges 1-Kilogramm-Gerät mit einer Größe von 15 x 16 cm mit zwei Kameras, einem Thermometer und einem Beschleunigungsmesser. Es wurde von der Vereinigung japanischer Universitäten unter der Leitung der Tohoku-Universität gegründet.
Um ein dreidimensionales Modell des Asteroiden zu erstellen und ihn sicher in unmittelbarer Nähe zu halten, ist an Bord der japanischen Sonde ein Laserscanner - Lidar - installiert. Das Gerät „umhüllt“ den kosmischen Körper mit Laserstrahlen und bestimmt den Abstand zur Oberfläche. Um die Arbeit des Lidars zu vereinfachen, hat das japanische Gerät fünf Balls-Tags mit einer reflektierenden Oberfläche auf Lager. Eine der reflektierenden Verpackungen war mit den Namen von 180.000 Personen gekennzeichnet, die an der von der US Planet Community organisierten Kampagne „
Messages from Earth“ teilnahmen.
Hayabusa 2 muss an drei Punkten des Asteroiden Erde sammeln. Darüber hinaus werden zwei Proben von der Oberfläche entnommen und versucht, die dritte vom Boden des künstlichen Kraters zu entnehmen, der mit Hilfe einer Sprengladung ausgeschlagen wird. Eine Schlagsonde (Impaktor) ist eine kumulative Ladung auf der Grundlage des „
Impact Core “ -Prinzips. Sprengstoffe werden benötigt, weil Die Geschwindigkeit der Sonde relativ zum Asteroiden ist gering und eine einfache Kollision erzeugt keinen Krater.
Das Problem der Beobachtung des Aufprallmoments eines Impaktors in einen Asteroiden wurde unbanal gelöst. Da Ladungsstörungen und Regolithentladungen eine Gefahr für Hayabusa 2 darstellen, befindet es sich zum Zeitpunkt der Explosion auf der Rückseite von Ryugu und kann den Aufprall nicht beobachten. Hayabusa 2 wird zusammen mit dem Impaktorfach die
DCAM3-Flugkamera trennen, die den Moment der Explosion und des Ausstoßes des Felsens erfassen soll. Die abnehmbare Kamera ist ein nahezu unabhängiges Raumschiff mit Optik, einem Funkdatenübertragungssystem, einer Batterie und einem passiven Wärmemanagementsystem. DCAM3 hat eine zylindrische Form und eine Wirbelstabilisierung. Zum Zeitpunkt der Trennung wird die Kamera in einem Abstand von 1 km von der Aufprallstelle des Impaktors zum Kollisionsort gerichtet und wie ein Kreisel entlang der optischen Achse gedreht, sodass sie immer in eine Richtung schauen kann. Nach der Aufnahme hat die Kamera eine Stunde Zeit, um alle Bilder auf Hayabusa 2 zu übertragen.
Das Asteroiden-Bodenprobenahmewerkzeug selbst wiederholt das auf dem ersten Hayabusa und ist nur geringfügig modernisiert. Aufgrund der geringen Schwerkraft des Asteroiden ähnelt die Landung eher dem Andocken von Raumschiffen als dem üblichen Landungsvorgang auf der Erde, dem Mars oder dem Mond. Daher sitzt Hayabusa 2 selbst nicht auf dem Asteroiden, sondern löst eine Teleskopglocke aus, die ihn näher an die Oberfläche bringt. Zu diesem Zeitpunkt schießen Kugeln von der Innenseite der Glocke in den Asteroiden, und von ihnen herausgeschlagene Fragmente fallen in den Bodensammler. Ein solcher Vorgang wird dreimal wiederholt, und zum dritten Mal muss genau an dem Krater „angedockt“ werden, den der Sprengstoff hinterlassen hat.
Der Abbau des Gesteins wird von einer separaten Kammer überwacht, für deren Installation die Schüler durch Crowdfunding Spenden sammelten. Das Raumschiff hat bereits mehrere Proben für die Annäherung an den Asteroiden abgehalten, aber Wissenschaftler haben es nicht eilig, die erste Eroberung des Bodens durchzuführen.
Nach der Annäherung und einer vorläufigen Inspektion des Asteroiden haben die Wissenschaftler Alarm geschlagen. Es stellte sich heraus, dass es an der Oberfläche praktisch keine flachen Bereiche mit losem Regolith gibt, in denen man hinuntergehen und Proben entnehmen könnte. Überall gibt es große und kleine Steine, für die das Hayabusa 2 Bodenaufnahmegerät einfach nicht geeignet ist. Bisher wurden auf dem Asteroiden mehrere Zielgebiete mit kleinen Steinen ausgewählt, von denen aus er Regolithen einfangen soll.
Die Rückkehr des Hayabusa 2-Landers wird für 2020 erwartet, wenn das gesamte Programm erfolgreich ist. Darüber hinaus wird Hayabusa 2 selbst Kraftstoff sparen, um einen weiteren erdnahen Asteroiden untersuchen zu können.
Im Allgemeinen zeigt die Mission von Hayabusa 2 die Möglichkeiten, die die moderne mikroelektronische Revolution eröffnet. Selbst ein relativ kleines interplanetares Raumschiff kann nicht nur den Weltraum unabhängig untersuchen, sondern wird auch zum Träger vieler kleiner unabhängiger Raumschiffe, die die Fähigkeiten von Wissenschaftlern erheblich erweitern und es Studenten und der Öffentlichkeit ermöglichen, sich mit Astronautik zu befassen.