हायाबुसा 2 मिशन: क्षुद्रग्रह सौर प्रणाली के इतिहास को प्रकट करते हैं

जांच क्षुद्रग्रह की सतह पर एक प्रभाव गड्ढा बनाती है। कलाकार का चित्रण

3 दिसंबर 2014 को, हायाबुसा -2 अंतरिक्ष जांच को तनेगाशिमा कोस्मोड्रोम से सफलतापूर्वक लॉन्च किया गया था। जांच का लक्ष्य क्षुद्रग्रह 1999 JU3 है। इसे 10 मई, 1999 को सोकोरो ऑब्जर्वेटरी द्वारा लाइनर परियोजना के हिस्से के रूप में खोला गया था। इस क्षुद्रग्रह के बारे में कुछ खास नहीं है, सिवाय इसके कि वस्तु के पदार्थ को उतारने और उसके नमूने के लिए हायाबुसा -2 जांच को भेजने का फैसला किया गया था। डिवाइस जापान एयरोस्पेस रिसर्च एजेंसी (JAXA) का विकास है।

पहला हायाबुसा उपकरण 2005 में क्षुद्रग्रह इटोकावा द्वारा दौरा किया गया था। अध्ययन के लिए नई वस्तु इटोकावा से दोगुनी है, इसका व्यास 0.92 किमी है। वह काफी सामान्य है, अपोलो समूह से संबंधित है। क्षुद्रग्रह की कक्षा को बढ़ाया जाता है, जिसके कारण, सूर्य के चारों ओर घूमते हुए, यह पृथ्वी और मंगल की कक्षाओं को पार करता है। इसलिए, पिछले सप्ताह "हायाबुसा -2" आखिरकार अपनी यात्रा के अंतिम लक्ष्य तक पहुंच गया ।

अगले डेढ़ साल तक, जांच दोनों ओर से, कक्षा से, और सतह पर क्षुद्रग्रह का अध्ययन करेगी - इसके लिए एक वंश मॉड्यूल का उपयोग किया जाएगा (न केवल एक, बल्कि कई)। मॉड्यूल को न केवल क्षुद्रग्रह के पदार्थ के नमूने लेने होंगे, बल्कि इसे वापस स्टेशन पर भी पहुंचाना होगा। और, बदले में, पांच साल में "प्रयोगशालाओं में अध्ययन के लिए" मूल्यवान कार्गो को पृथ्वी पर ले जाएगा। नमूने एक सील कैप्सूल में होंगे।


हायाबुसा -2 जांच को प्रक्षेपण यान का उपयोग करके अंतरिक्ष में भेजा जाता है

क्यों क्षुद्रग्रहों का अध्ययन करें?

तथ्य यह है कि उनमें से बहुत से सौर मंडल के रूप में एक ही उम्र के हैं, और यदि ग्रह और ग्रह विकसित होते हैं, बदलते हैं, तो ज्यादातर मामलों में क्षुद्रग्रह उसी तरह रहते हैं जैसे वे अस्तित्व के भोर में थे। इस प्रकार, यदि आप समझते हैं कि किस क्षुद्रग्रह में क्या है, तो आप अनुमान लगा सकते हैं कि सौर मंडल, उसके ग्रहों और ग्रहों के चंद्रमाओं से क्या बना है। शायद यह सब अंततः यह पता लगाने में मदद करेगा कि जीवन कैसे आया, हालांकि यह एक अधिक जटिल प्रश्न है।

इसके अलावा, वैज्ञानिकों को इस सवाल का जवाब मिलने की उम्मीद है कि किस प्रकार का तारा और उसके "काम" की विशेषताएं ग्रह निर्माण की प्रक्रिया को प्रभावित करती हैं। खगोलविदों के पास क्षुद्रग्रहों की संरचना पर पहले से ही बहुत सारे डेटा हैं, जो अवलोकन करके प्राप्त किए गए थे, विभिन्न प्रकार के मॉडल को संकलित करना और प्राप्त डेटा को एक पूरे - वैज्ञानिक डेटा में संयोजित करना।



वैसे, "हायाबुसा -2" का मिशन पृथ्वी पर क्षुद्रग्रह के पदार्थ के वितरण के संदर्भ में बिल्कुल भी अनूठा नहीं है। पूर्ववर्ती, हायाबुसा जांच ने, इटोकवा क्षुद्रग्रह की मिट्टी के नमूनों को सफलतापूर्वक पृथ्वी पर एकत्र किया और भेजा। यह एक बहुत ही कठिन मिशन था, तकनीकी समस्याओं के साथ, लेकिन फिर भी अंत में फिनिश लाइन पर आ गया। इस प्रक्रिया में, स्टेशन पर ही, इंजन, व्यक्तिगत संरचनात्मक तत्व विफल हो गए, जांच क्षतिग्रस्त हो गई, क्षुद्रग्रह की मिट्टी को मुश्किल से इकट्ठा किया गया था। लेकिन कुल मिलाकर, सब कुछ ठीक हो गया। प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, इंजीनियरों और वैज्ञानिकों को एक अधिक उन्नत जांच बनाने का अवसर दिया गया, जो अब क्षुद्रग्रह का अध्ययन कर रहा है।

1999 JU3 के लिए , इस विशेष क्षुद्रग्रह को जांच भेजे जाने के दो कारण हैं। पहला एक लम्बी कक्षा है, जिसका उल्लेख पहले ही किया जा चुका है। दूसरा वस्तु का युग है। इस प्रकार के क्षुद्रग्रह बहुत पुराने हैं, किसी भी अन्य की तुलना में पुराने हैं। यह सी-क्लास से संबंधित है, जिसके प्रतिनिधि कार्बन और हाइड्रेटेड चट्टानों की एक उच्च सामग्री के साथ "रिश्तेदारों" के बीच में खड़े हैं। शायद यह यह क्षुद्रग्रह है जो इस सवाल का जवाब देने में मदद करेगा कि प्रोटो-सोलर सिस्टम क्या था - जिसने सूर्य और ग्रहों को जन्म दिया। क्षुद्रग्रह की कक्षा के लिए धन्यवाद, जांच बहुत कठिनाई के बिना उड़ान भर सकती है, और फिर पृथ्वी पर वापस आ सकती है।



समय-समय पर, चट्टानों के नमूने जो क्लास सी क्षुद्रग्रह बनाते हैं, हमारे ग्रह पर आते हैं। हम कार्बोनेसस चोंड्रेइट्स के बारे में बात कर रहे हैं, जो वैज्ञानिक कई दशकों से अध्ययन कर रहे हैं। लेकिन कार्बोनेसियस चोंड्रेइट्स से संबंधित उल्कापिंड पृथ्वी के वायुमंडल की मोटाई के माध्यम से उड़ते हैं। इसका मतलब यह है कि वे बहुत गर्मी करते हैं, जिससे रचना में परिवर्तन होता है। क्षुद्रग्रह, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, समय के साथ नहीं बदलता है, यह पदार्थ का एक जमे हुए नमूना है जिसमें से हमारा सिस्टम बना था।

हायाबुसा -2 यात्रा विवरण

क्षुद्रग्रह के साथ मिलने के लिए, जांच को 3.2 बिलियन किलोमीटर से अधिक की उड़ान भरनी थी। उसी समय, अंतिम चरण में, जिस वस्तु के लिए जांच का लक्ष्य था, वह पृथ्वी से 280 मिलियन किमी की दूरी पर स्थित थी। और नहीं, यह कोई टाइपो नहीं है, यह वास्तव में लाखों किलोमीटर की बात है, अरबों की नहीं।

यात्रा पथ इतना असामान्य हो गया कि डिवाइस को गुरुत्वाकर्षण चालित प्रदर्शन करने, इंजन की मदद से गति प्राप्त करने और क्षुद्रग्रह को पकड़ने का अवसर मिला। 1999 JU3 बड़ी गति के साथ अंतरिक्ष में जाता है, और इसकी कक्षा में प्रवेश करने के लिए, जांच को ऑब्जेक्ट के साथ पकड़ने और क्षुद्रग्रह की गति के साथ अपनी गति का समन्वय करने की आवश्यकता होती है। यह मुश्किल है, लेकिन पृथ्वी के खगोलविद आसानी से यात्रा के लिए आवश्यक गणना करते हैं। जांच के इंजन आयनिक हैं, उन्हें पिछले महीने ही बंद कर दिया गया था, जब हयाबुसा -2 कई हजार किलोमीटर दूर क्षुद्रग्रह तक पहुंच गया था।



इसके बाद, छोटे "पड़ोसियों" की उपस्थिति के लिए क्षुद्रग्रह के आसपास के क्षेत्र की जांच करना आवश्यक था जो टकराव की स्थिति में जांच को नुकसान पहुंचा सकते थे। हम स्वयं क्षुद्रग्रह के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के क्षेत्र के बारे में बात कर रहे हैं, इस क्षेत्र का व्यास लगभग 100 किमी है। सौभाग्य से, इस तरह का कुछ भी नहीं मिला, इसलिए अब जांच बिना किसी समस्या के काम कर सकती है।

हायाबुसा -2 ने अब 20 किमी की कक्षा में प्रवेश किया है, और इस दूरी से यह क्षुद्रग्रह का अध्ययन करना जारी रखता है। जांच ठीक काम करती है, कोई तकनीकी समस्याएं नहीं हैं। इस अभियान में संचार के बिना कोई अर्थ नहीं होगा। यह है - उपकरण पृथ्वी से संकेत प्राप्त करता है और जानकारी वापस भेजता है। देरी लगभग 15 मिनट है।

जांच की क्षमता

जिन इंजीनियरों और वैज्ञानिकों ने हबीउसू -2 को डिज़ाइन किया था, उन्होंने इसे कई वैज्ञानिक उपकरणों से सुसज्जित किया, जिसके साथ क्षुद्रग्रह का अध्ययन किया गया है:

• ONC (ऑप्टिकल नैविगेशन कैमरा) एक ऑप्टिकल सिस्टम है जिसमें टेलीफोटो लेंस वाला कैमरा और शॉर्ट टेलीफोटो लेंस वाले दो कैमरे शामिल हैं। इसकी बहुमुखी प्रतिभा के कारण, ONC आपको नेविगेशन चित्र लेने, एक क्षुद्रग्रह की सतह की तस्वीर लेने, डिवाइस को उन्मुख करने और एक सटीक मार्ग के साथ निर्देशित करने की अनुमति देता है;
• टीआईआर (थर्मल इंफ्रारेड कैमरा) - एक थर्मल कैमरा जिसे विभिन्न स्थानों में किसी वस्तु के तापमान को निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका उपयोग क्षुद्रग्रह की तथाकथित थर्मल जड़ता का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है। गर्मी का नक्शा वस्तु की संरचना को समझने और सतह की विशेषताओं का पता लगाने में मदद करेगा;
• वंश मॉड्यूल एक MASCOT (मोबाइल क्षुद्रग्रह सतह स्काउट) और तीन MINERVA-II हैं। न्यूनतम क्षण में वस्तु को जांच मिलने पर मॉड्यूल को क्षुद्रग्रह में भेजा जाएगा। प्रोब्स को सतह की विशेषताओं का विश्लेषण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - खनिज, कण आकार वितरण, रासायनिक गुण, आदि;
• पेनेट्रेटर एससीआई (स्मॉल कैरी-ऑन इम्पैक्टर), जो 2.5 किलो वजन वाले तांबे के खोल के साथ क्षुद्रग्रह पर शूट करेगा। एक शॉट 2 किमी / सेकंड की गति से सतह पर एक प्रक्षेप्य ड्राइव करेगा। जांच कैमरों का उपयोग करके प्रक्षेप्य के प्रवेश के स्थान का निरीक्षण करेगी। फिर, एक और उपकरण का उपयोग करके, वे मिट्टी के नमूने लेंगे, जिसे एक एयरटाइट कैप्सूल में रखा जाएगा। जांच, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इस कैप्सूल को पृथ्वी तक पहुंचाना चाहिए;
• NIRS3 (निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोमीटर) एक स्पेक्ट्रोमीटर है जो क्षुद्रग्रह पर पानी की बर्फ की खोज करेगा और सतह की रासायनिक संरचना को निर्धारित करने में मदद करेगा।

यह ध्यान देने योग्य है कि इस वर्ष "हायाबुसा -2" क्षुद्रग्रह को केवल 1 किलोमीटर की दूरी तक पहुंचाएगा। इस साल अक्टूबर की शुरुआत में, MASCOT मॉड्यूल और तीन छोटे MINERVA-II मॉड्यूल में से एक को क्षुद्रग्रह पर उतारा जाएगा।



दुर्भाग्य से, इस वर्ष के अंत में, कोई भी खबर जांच से नहीं आएगी - यह उस क्षेत्र में होगी जहां से रेडियो प्रसारण सूर्य द्वारा अवरुद्ध है (यह जांच और पृथ्वी के बीच होगा)। तदनुसार, पृथ्वी से नियंत्रण के बिना, जांच सक्रिय क्रिया करने में सक्षम नहीं होगी - केवल यह देखने के लिए कि क्या हो रहा है। जांच के साथ संचार जनवरी 2019 से पहले फिर से स्थापित किया जाएगा। तदनुसार, काम उसी समय जारी रहेगा।

क्या आप पहले से ही पता लगाने में कामयाब रहे हैं?

सिद्धांत रूप में, एक जांच का उपयोग करके निर्धारित क्षुद्रग्रह की लगभग सभी विशेषताओं, साथ ही साथ इसका "व्यवहार", गणना वाले लोगों के साथ मेल खाता है। तो, इसका व्यास 900 मीटर है, जिसे खगोलविदों ने पृथ्वी से निर्धारित किया है। इसकी धुरी के चारों ओर क्रांति की अवधि 7.5 घंटे है। सतह पर बड़े क्रेटर हैं, जिनमें अधिकतम फ़नल व्यास 200 मीटर है। पहाड़, क्षुद्रग्रह के ध्रुवों में से एक पर स्थित पहाड़ और यहां तक ​​कि एक अकेली चट्टान जैसी कुछ चीजें हैं। "पर्वत" और चट्टान के आस-पास की सामग्री की तुलना में एक अल्बेडो अधिक है, इसलिए यह अच्छी तरह से हो सकता है कि वे चट्टान से बने होते हैं जो सतह सामग्री से संरचना में भिन्न होते हैं।



यह अच्छी तरह से हो सकता है कि पहले क्षुद्रग्रह एक बहुत बड़ी वस्तु का हिस्सा था - एक क्षुद्रग्रह भी। इसके घूमने की दिशा सौर मंडल और सूर्य के ग्रहों के घूर्णन की दिशा के विपरीत है। सच है, यूरेनस और शुक्र भी विपरीत दिशा में घूमते हैं। क्षुद्रग्रह 1999 JU3 पृथ्वी के निकट के समूह से संबंधित है। सूर्य के चारों ओर शरीर की क्रांति की अवधि 474 दिन है, और औसत कक्षीय वेग 27 किलोमीटर प्रति सेकंड है।

पदार्थ के साथ कैप्सूल दिसंबर 2020 में पृथ्वी पर वितरित किया जाएगा। धीरे-धीरे, लेकिन इंतजार करने के लिए इतना नहीं। वैसे, क्षुद्रग्रह का अध्ययन एकमात्र महत्वपूर्ण कार्य नहीं है जो हायाबुसा -2 के रचनाकारों ने खुद को निर्धारित किया। एक और लक्ष्य अंतरिक्ष मिशनों की प्रौद्योगिकियों और तरीकों का क्रमिक विकास है, ज्यादातर इंटरप्लेनेटरी वाले। इसके अलावा, वैज्ञानिक धीरे-धीरे क्षुद्रग्रह विकसित करने की क्षमता तलाश रहे हैं। यह समझने के लिए कि अंतरिक्ष खनन कैसे आशाजनक हो सकता है, आपको यह जानना होगा कि क्षुद्रग्रह क्या ले जाते हैं। चूंकि क्षुद्रग्रह की खनिज संरचना असमान है, इसलिए यह अच्छी तरह से पता लगा सकता है कि इसमें ऐसे संसाधन भी हैं जो मनुष्यों के लिए उपयोगी हैं।