En los próximos meses, los asteroides serán especialmente relevantes. No, no colapsarán en la Tierra. La tierra caerá sobre ellos. Más precisamente, los productos terrenales los examinarán a corta distancia, descenderán a la superficie, agarrarán, dispararán y bombardearán. Los japoneses toman la primera venganza por Chelyabinsk.
Tres naves espaciales buscaron asteroides. El japonés Hayabusa 2 ya explora por completo el asteroide Ryugu. A continuación se espera la expedición del estadounidense OSIRIS-REx en el asteroide Bennu. Y para la víspera de Año Nuevo, la sonda interestelar New Horizons nos mostrará el pequeño cuerpo cósmico Ultima Thule, que se estudiará desde una distancia cercana.
Hayabusa 2 es el segundo intento de la agencia espacial japonesa JAXA para conquistar un asteroide. El primer Hayabusa también trajo ciertos resultados del asteroide Itokawa, e incluso una pizca de tierra de asteroides que pesaba menos de un gramo. En 2005, el asteroide se examinó a corta distancia, habiendo obtenido datos únicos sobre su estructura y formación.
Para él, incluso identificaron un tipo separado de asteroide: "un
montón de escombros ". Este es un cuerpo cósmico muy suelto, formado por piedras pequeñas y grandes conectadas por la gravedad y las fuerzas de Van Der Waals (las fuerzas de la interacción electromagnética débil a nivel molecular, gracias a ellas, por ejemplo, los gecos pueden arrastrarse sobre el vidrio).
A pesar del éxito de Hayabusa, hubo muchos problemas y fracasos en su vuelo. El módulo de aterrizaje MINERVA no mostró signos de vida, hubo problemas con los motores, una computadora a bordo y paneles solares, y pudieron recolectar una cantidad insignificante de tierra. El regreso ocurrió tres años después de lo previsto. Por lo tanto, JAXA decidió vengarse. La próxima vez que trabajaron cuidadosamente en los errores y hasta ahora la expedición se está desarrollando con bastante éxito.
Hayabusa 2 comenzó en 2014 y partió del espacio interplanetario, volando alrededor del Sol para entrar en la trayectoria de aproximación con un nuevo objetivo: el asteroide Ryugu. Este es un asteroide típico de la clase espectral C más común de la familia
Apollo , de un tamaño de poco menos de un kilómetro, que tiene una órbita ligeramente alargada que en la parte más lejana cruza la órbita de Marte, y en la Tierra cercana. Se espera que los materiales de este asteroide pertenezcan al disco de polvo de gas del que se formaron todos los cuerpos del sistema solar, es decir. Este estudio es un intento de mirar 4.600 millones de años en el pasado, incluso antes del advenimiento de la Tierra. Es cierto que la mayoría de los meteoritos-condritas que ya caen a la Tierra pertenecen al "material de construcción" inicial del Sistema Solar, y Ryugu no se distingue por nada especial, excepto que tiene una órbita conveniente, lo que simplifica su logro.
El diseño de Hayabusa 2 repite en gran medida el dispositivo anterior del mismo nombre. La plataforma de servicio con el sistema de propulsión de marcha iónica, paneles solares, sistema de navegación y orientación, está prestada principalmente de Hayabusa.
La sonda está equipada con tres cámaras de navegación del rango visible de luz. Uno de ellos, "de largo alcance" con un ángulo de visión estrecho, pero un buen aumento, tiene siete filtros de luz que le permiten tomar fotografías en color. Dos cámaras, gran angular en blanco y negro, para una vista conveniente del espacio y elegir un objetivo para estudiar. También hay un "escáner" láser, un lidar que analiza la estructura de la superficie de un asteroide para simplificar el aterrizaje.
Se supone que la exploración geológica remota se realice con cámaras infrarrojas. Uno de ellos, el espectrógrafo de infrarrojo medio, le permitirá estudiar la composición geológica, y el segundo, en el infrarrojo lejano, mide la temperatura de la superficie.
Hayabusa 2 lleva una cantidad considerable de fondos para la exploración directa de la superficie: balas de tantalio para noquear y recolectar algo de regolito, un impactador de impacto con explosivos, tres pequeños vehículos exploradores de universidades japonesas y un compañero de viaje alemán-francés MASCOT. La tarea principal de Hayabusa 2 es la extracción de tres porciones de tierra de asteroides y su regreso a la Tierra para el año 20.
El aparato japonés se acercó a Ryugu en el verano de 2018.
El asteroide también resultó ser un "montón de piedras" de una forma característica de diamante, que apareció debido a una estructura suelta y una rápida rotación.
Una forma similar fue el asteroide Steins, inspeccionado por
Rosetta .
Hasta la fecha, un par de dispositivos de investigación Rover-1A y Rover-1B, creados por JAXA y la Universidad de Aizu, se han aterrizado en Ryuga. Estos son pequeños dispositivos cilíndricos con un diámetro de 18 cm y una altura de 7 cm, que pesan aproximadamente 1 kg. Equipado con cámaras, un termómetro y paneles solares, por lo que durante algún tiempo puede esperar nuevas imágenes de ellos.
El módulo
reubicable MASCOT se desarrolló en el Centro Aeroespacial Alemán en colaboración con la Agencia Espacial Francesa. Este es un módulo de 10 kg de tamaño y forma con una caja de zapatos. También tiene cámaras e instrumentos científicos: un espectrómetro infrarrojo para determinar la composición geológica de la superficie, un radiómetro para mediciones de alta precisión de la temperatura del suelo y un magnetómetro para determinar el campo magnético del asteroide. MASCOT cayó sobre Ryuga el 3 de octubre, realizó tres saltos y trabajó durante tres días de asteroides o 17 horas terrestres. No se le suministraron baterías solares para recargar, por lo que su misión ya se ha completado, pero algunos de los datos científicos aún permanecen en Hayabusa 2, por lo que puede esperar nuevas imágenes e información de MASCOT.
Hasta ahora, el Rover-2 permanece a bordo del Hayabusa 2. Este es un dispositivo octogonal de un kilogramo que mide 15x16 cm, con dos cámaras, un termómetro y un acelerómetro. Fue creado por la unión de universidades japonesas bajo el liderazgo de la Universidad Tohoku.
Para componer un modelo tridimensional del asteroide y establecer una estrecha proximidad con él, se instala un "escáner" láser, lidar, a bordo de la sonda japonesa. El dispositivo "bombardea" el cuerpo cósmico con rayos láser, determinando la distancia a la superficie. Para simplificar el trabajo del lidar, el dispositivo japonés ha almacenado cinco etiquetas de bolas con una superficie reflectante. Uno de los envoltorios reflectantes estaba marcado con los nombres de 180 mil personas que participaron en la campaña
Mensajes de la Tierra organizada por la Comunidad de Planetas de EE. UU.
Hayabusa 2 debe recolectar tierra de tres puntos del asteroide. Además, se tomarán dos muestras de la superficie, e intentarán tomar la tercera del fondo del cráter artificial, que se eliminará con la ayuda de una carga explosiva. Una sonda de impacto (impactador) es una carga acumulativa basada en el principio del "
núcleo de impacto ". Se necesitan explosivos porque La velocidad de la sonda con respecto al asteroide es pequeña y una simple colisión no creará un cráter.
El problema de observar el momento del impacto de un impactador en un asteroide se resolvió de manera no bancaria. Dado que la interrupción de la carga y la descarga del regolito representan un peligro para Hayabusa 2, en el momento de la explosión se ubicará en la parte posterior de Ryugu y no podrá observar el impacto. Junto con el compartimiento del impactador, Hayabusa 2 separará la cámara voladora
DCAM3 , que debe capturar el momento de explosión y expulsión de la roca. La cámara desmontable es una nave espacial casi independiente con óptica, un sistema de transmisión de datos por radio, una batería y un sistema de gestión térmica pasiva. DCAM3 tiene una forma cilíndrica y estabilización de remolino. En el momento de la separación, a una distancia de 1 km del sitio de impacto del impactador, la cámara se dirigirá al lugar de la colisión y se girará como un trompo a lo largo del eje óptico, lo que le permitirá mirar siempre en una dirección. Después de disparar, la cámara tendrá una hora para transferir todas las imágenes a Hayabusa 2.
La herramienta de muestreo de suelo de asteroides en sí misma repite la que estaba en el primer Hayabusa, y está solo ligeramente modernizada. Debido a la baja gravedad del asteroide, aterrizar en él se asemeja al atraque de naves espaciales en lugar de la operación de aterrizaje habitual en la Tierra, Marte o la Luna. Por lo tanto, Hayabusa 2 en sí no se sentará en el asteroide, lanzará una campana telescópica, que lo acercará a la superficie. En este momento, las balas dispararán al asteroide desde el interior de la campana, y los fragmentos que golpeen caerán en el colector de tierra. Dicha operación se repetirá tres veces, y por tercera vez será necesario "atracar" exactamente con el cráter dejado por los explosivos.
El proceso de extracción de la roca será monitoreado por una cámara separada, para cuya instalación los estudiantes recaudaron fondos mediante crowdfunding. La nave espacial ya ha realizado varios ensayos para acercarse al asteroide, pero los científicos no tienen prisa por realizar la primera captura del suelo.
Después del acercamiento y la inspección preliminar del asteroide, los científicos dieron la alarma. Resultó que en la superficie prácticamente no hay áreas planas con regolito suelto, donde uno podría bajar y tomar muestras. En todas partes hay piedras grandes y pequeñas, para las cuales el dispositivo de recogida de tierra Hayabusa 2 simplemente no es adecuado. Hasta ahora, se han seleccionado varias áreas objetivo en el asteroide, con pequeñas piedras, desde donde se supone que capturará el regolito.
Se espera el regreso del módulo de aterrizaje Hayabusa 2 en 2020 si todo el programa tiene éxito. Además, Hayabusa 2 ahorrará combustible para poder estudiar otro asteroide cercano a la Tierra.
En general, la misión de Hayabusa 2 demuestra las posibilidades que abre la revolución microelectrónica moderna. Incluso una nave espacial interplanetaria relativamente pequeña no solo puede estudiar el espacio de manera independiente, sino que también se convierte en el portador de muchas naves espaciales independientes pequeñas, que amplían enormemente las capacidades de los científicos y permiten a los estudiantes y al público en general participar en la astronáutica.