Au cours des prochains mois, les astéroïdes seront particulièrement pertinents. Non, ils ne s'effondreront pas sur Terre. La Terre tombera sur eux. Plus précisément, les produits terrestres les examineront de près, descendront à la surface, saisiront, tireront et bombarderont. La première revanche de Chelyabinsk est prise par les Japonais.
Trois vaisseaux spatiaux sont partis à la recherche d'astéroïdes. Le japonais Hayabusa 2 explore déjà pleinement l'astéroïde Ryugu. Ensuite est prévue l'expédition de l'OSIRIS-REx américain à l'astéroïde Bennu. Et d'ici le réveillon du Nouvel An, la sonde interstellaire New Horizons nous montrera le petit corps cosmique Ultima Thule, qui sera étudié de près.
Hayabusa 2 est la deuxième tentative de l'agence spatiale japonaise JAXA de conquérir un astéroïde. Le premier Hayabusa a également apporté certains résultats de l'astéroïde Itokawa, et même une pincée de sol d'astéroïdes pesant moins d'un gramme. En 2005, l'astéroïde a été examiné de près, après avoir obtenu des données uniques sur sa structure et sa formation.
Pour lui, ils ont même identifié un type d'astéroïde distinct - «un
tas de gravats ». Il s'agit d'un corps cosmique très lâche, formé de petites et grandes pierres reliées par la gravité et les forces de Van Der Waals (les forces de faible interaction électromagnétique au niveau moléculaire, grâce à elles, par exemple, les geckos peuvent ramper sur le verre).
Malgré le succès de Hayabusa, son vol a connu de nombreux problèmes et échecs. L'atterrisseur MINERVA n'a montré aucun signe de vie, il y avait des problèmes avec les moteurs, un ordinateur de bord et des panneaux solaires, et ils ont pu recueillir une quantité insignifiante de terre. Le retour a eu lieu trois ans plus tard que prévu. Par conséquent, JAXA a décidé de se venger. La prochaine fois, ils ont soigneusement travaillé sur les bogues et jusqu'à présent, l'expédition se développe avec succès.
Hayabusa 2 a commencé en 2014 et a déclenché un espace interplanétaire, volant autour du Soleil pour entrer dans la trajectoire d'approche avec une nouvelle cible - l'astéroïde Ryugu. Il s'agit d'un astéroïde typique de la classe spectrale C la plus courante de la famille
Apollo , d'un peu moins d'un kilomètre, ayant une orbite légèrement allongée qui traverse à l'extrême l'orbite de Mars et la Terre proche. Il est prévu que les matériaux de cet astéroïde appartiennent au disque de poussière de gaz à partir duquel tous les corps du système solaire se sont formés, c'est-à-dire cette étude est une tentative de regarder 4,6 milliards d'années dans le passé - avant même l'avènement de la Terre. Certes, la majorité des météorites-chondrites qui tombent déjà sur la Terre appartiennent au «matériau de construction» initial du système solaire, et Ryugu ne se distingue par rien de spécial, sauf qu'il a une orbite pratique, ce qui simplifie sa réalisation.
Le design de Hayabusa 2 reprend en grande partie l'ancien appareil du même nom. La plate-forme de service avec le système de propulsion à marche ionique, les panneaux solaires, le système de navigation et d'orientation, est principalement empruntée à Hayabusa.
La sonde est équipée de trois caméras de navigation à rayon lumineux visible. L'un d'eux, «longue portée» avec un angle de vue étroit, mais une bonne augmentation, dispose de sept filtres de lumière qui vous permettent de prendre des photos en couleur. Deux caméras - grand angle noir et blanc, pour une vue pratique de l'espace et le choix d'une cible pour l'étude. Il existe également un «scanner» laser - un lidar qui analyse la structure de la surface d'un astéroïde pour simplifier l'atterrissage.
L'exploration géologique à distance est censée être réalisée à l'aide de caméras infrarouges. L'un d'eux - le spectrographe infrarouge moyen - vous permettra d'étudier la composition géologique, et le second - dans l'infrarouge lointain - mesure la température de surface.
Hayabusa 2 possède une importante réserve de fonds pour l'exploration directe de surface: des balles en tantale pour éliminer et collecter du régolithe, un impacteur d'impact avec des explosifs, trois petits rover rovers des universités japonaises et un compagnon de voyage franco-allemand MASCOT. La tâche principale de Hayabusa 2 est l'extraction de trois portions de sol d'astéroïdes et le retour sur Terre d'ici la 20e année.
L'appareil japonais s'est approché de Ryugu à l'été 2018.
L'astéroïde s'est également avéré être un «tas de pierres» d'une forme de diamant caractéristique, qui est apparue en raison d'une structure lâche et d'une rotation rapide.
Une forme similaire était celle des astéroïdes Steins, inspectés par
Rosetta .
À ce jour, une paire d'appareils de recherche Rover-1A et Rover-1B, créés par JAXA et l'Université Aizu, ont été débarqués à Ryuga. Ce sont de petits appareils cylindriques d'un diamètre de 18 cm et d'une hauteur de 7 cm, pesant environ 1 kg. Équipé de caméras, d'un thermomètre et de panneaux solaires, vous pouvez donc vous attendre à de nouvelles images pendant un certain temps.
Le module
relocalisable MASCOT a été développé au Centre aérospatial allemand en collaboration avec l'Agence spatiale française. Il s'agit d'une taille et d'une forme de module de 10 kg avec une boîte à chaussures. Il possède également des caméras et des instruments scientifiques: un spectromètre infrarouge pour déterminer la composition géologique de la surface, un radiomètre pour des mesures de haute précision de la température du sol et un magnétomètre pour déterminer le champ magnétique de l'astéroïde. MASCOT a été largué sur Ryuga le 3 octobre, il a fait trois sauts et a travaillé pendant trois jours d'astéroïdes ou 17 heures terrestres. Il n'a pas été alimenté par des batteries solaires pour la recharge, donc sa mission est déjà terminée, mais certaines données scientifiques restent sur Hayabusa 2, vous pouvez donc vous attendre à de nouvelles images et informations de MASCOT.
Jusqu'à présent, le Rover-2 reste à bord du Hayabusa 2. Il s'agit d'un appareil octogonal d'un kilogramme mesurant 15x16 cm, avec deux caméras, un thermomètre et un accéléromètre. Il a été créé par l'union des universités japonaises sous la direction de l'Université de Tohoku.
Pour composer un modèle tridimensionnel de l'astéroïde et pour le rapprocher en toute sécurité, un "scanner" laser - lidar - est installé à bord de la sonde japonaise. L'appareil «enveloppe» le corps cosmique avec des faisceaux laser, déterminant la distance jusqu'à la surface. Pour simplifier le travail du lidar, l'appareil japonais a stocké cinq balles-tags avec une surface réfléchissante. L'une des pellicules réfléchissantes portait le nom de 180 000 personnes qui ont participé à la campagne
Messages from Earth organisée par la US Planet Community.
Hayabusa 2 doit collecter de la terre à trois points de l'astéroïde. De plus, deux échantillons seront prélevés à la surface, et ils tenteront de prélever le troisième au fond du cratère artificiel, qui sera assommé à l'aide d'une charge explosive. Une sonde d'impact (impacteur) est une charge cumulative sur la base du principe du «
noyau d'impact ». Les explosifs sont nécessaires car la vitesse de la sonde par rapport à l'astéroïde est faible et une simple collision ne créera pas de cratère.
Le problème de l'observation du moment de l'impact d'un impacteur dans un astéroïde a été résolu de façon non urbaine. Étant donné que la perturbation de la charge et la décharge du régolithe constituent un danger pour Hayabusa 2, au moment de l'explosion, elle sera située à l'arrière de Ryugu et ne pourra pas observer l'impact. Avec le compartiment de l'impacteur, Hayabusa 2 séparera la
caméra volante
DCAM3 , qui devrait capturer le moment de l'explosion et de l'éjection de la roche. La caméra détachable est un vaisseau spatial presque indépendant avec optique, un système de transmission de données radio, une batterie et un système de gestion thermique passif. DCAM3 a une forme cylindrique et une stabilisation par tourbillonnement. Au moment de la séparation, à une distance de 1 km du site d'impact de l'impacteur, la caméra sera dirigée vers le lieu de la collision et tordue comme une toupie le long de l'axe optique, ce qui lui permettra de toujours regarder dans une direction. Après la prise de vue, l'appareil photo disposera d'une heure pour transférer toutes les photos vers Hayabusa 2.
L'outil d'échantillonnage du sol des astéroïdes lui-même répète celui qui était sur le premier Hayabusa et n'est que légèrement modernisé. En raison de la faible gravité de l'astéroïde, l'atterrissage sur celui-ci ressemble à l'accostage des vaisseaux spatiaux plutôt qu'à l'opération d'atterrissage habituelle sur Terre, Mars ou la Lune. Par conséquent, Hayabusa 2 lui-même ne sera pas assis sur l'astéroïde, il libérera une cloche télescopique, ce qui le rapprochera de la surface. À ce moment-là, les balles vont tirer dans l'astéroïde de l'intérieur de la cloche, et les fragments qu'ils ont frappés tomberont dans le collecteur de sol. Une telle opération sera répétée trois fois, et la troisième fois il faudra «s'arrimer» exactement au cratère laissé par les explosifs.
Le processus d'extraction de la roche sera surveillé par une chambre séparée, pour l'installation de laquelle les étudiants ont levé des fonds par crowdfunding. Le vaisseau spatial a déjà organisé plusieurs répétitions pour s'approcher de l'astéroïde, mais les scientifiques ne sont pas pressés d'effectuer la première capture du sol.
Après le rapprochement et l'inspection préliminaire de l'astéroïde, les scientifiques ont tiré la sonnette d'alarme. Il s'est avéré qu'en surface il n'y a pratiquement pas de zones planes avec un régolithe lâche, où l'on pourrait descendre et prélever des échantillons. Partout, il y a des pierres petites et grandes, pour lesquelles le dispositif de ramassage de terre Hayabusa 2 n'est tout simplement pas adapté. Jusqu'à présent, plusieurs zones cibles ont été sélectionnées sur l'astéroïde, avec de petites pierres, d'où il est censé capturer le régolithe.
Le retour de l'atterrisseur Hayabusa 2 est prévu en 2020 si l'ensemble du programme réussit. De plus, Hayabusa 2 lui-même économisera du carburant afin de poursuivre l'étude d'un autre astéroïde proche de la Terre.
De manière générale, la mission de Hayabusa 2 démontre les possibilités que la révolution microélectronique moderne ouvre. Même un vaisseau spatial interplanétaire relativement petit peut non seulement étudier l'espace de manière indépendante, mais devient également le porteur de nombreux petits vaisseaux spatiaux indépendants, qui élargissent considérablement les capacités des scientifiques et permettent aux étudiants et au grand public de s'engager dans l'astronautique.