Hayabusa2: Japans 2. asteroide prøveopgave

En kunstner

En kunstners illustration af Japans Hayabusa2 rumfartøj, der ankom til asteroiden 1999 JU3 i 2018. Missionen starter i 2014 for at indsamle prøver af asteroiden og returnere dem til Jorden. (Billedkredit: JAXA / Akihiro Ikeshita)



Redaktørens note: Hayabusa2s prøve-retur-kapsel er planlagt til at lande på Jorden 6. december 2020. Læs mere her .



Hayabusa2 er et japansk asteroid-prøvetagningsrum, der blev lanceret i december 2014. Det mødtes med succes med asteroiden Ryugu den 27. juni 2018 ifølge det japanske luftfartsundersøgelsesagentur (JAXA).

I 18 måneder vil sonden stikke, stikke og påvirke asteroiden ved hjælp af en lille lander og tre rovere. Det vil derefter sprænge et kunstigt krater for at analysere materiale under asteroidens overflade. Derefter går sonden tilbage til Jorden og ankommer nær slutningen af ​​2020 med prøver på slæb. [Relateret: Asteroid ankomst! Japansk sonde når 'Spinning Top' Space Rock Ryugu]



Missionen er en opfølgning af Hayabusa, som returnerede prøver af asteroiden Itokawa til Jorden i 2010 trods mange tekniske vanskeligheder.

Mission udvikling

Hayabusa2 blev først udvalgt af Japans rumaktivitetskommission i 2006, og modtog finansiering i august 2010 (kort efter Hayabusas hjemkomst). Omkostningerne anslås til 16,4 milliarder yen ($ 150 millioner).

Den grundlæggende konfiguration af Hayabusa2 ligner meget Hayabusa, bortset fra nogle forbedret teknologi , ifølge JAXA. Her er nogle af forbedringerne på Hayabusa2.

  • Ionmotor: Forbedring af neutralisatorernes levetid (som mislykkedes på Hayabusa) ved at styrke det indre magnetfelt. Der vil også blive udført mere omhyggelige kontroller af ionmotoren for at forbedre dens fremdriftsgenerering og tændingsstabilitet.
  • Prøveudtagningsmekanisme: Bedre forseglingsydelse, flere rum og en forbedret mekanisme til opsamling af materiale fra overfladen. På Hayabusa var det på tidspunktet for prøvetagning uklart, om det faktisk havde taget noget fra overfladen.
  • Re-entry kapsel: JAXA har tilføjet et instrument til måling af acceleration, bevægelse og indetemperaturer under flyvning. (Hayabusa-kapslen brød op under genindtræden.)
  • Flade antenner: I stedet for Hayabusas parabolske antenne har Hayabusa2 flade antenner. Dette gør det muligt at have den samme kommunikationskapacitet som Hayabusa, samtidig med at den sparer på vægten (og lancerer brændstof). 'En flad antenne kan fungere til samme kapacitet som en parabolisk antenne på grund af teknologiske forbedringer ... Takket være det flade design reduceres antennens vægt til en fjerdedel sammenlignet med en parabolisk antenne, hvis ydelse er den samme. ' Sagde JAXA .



Her er store instrumenter af missionen:

  • Small Carry-on Impactor (SCI): Dette vil skabe et kunstigt krater på overfladen af ​​asteroiden. Hayabusa2 vil se på ændringerne på overfladen før og efter påvirkningen finder sted. De vil også prøve krateret for at få 'friske' materialer fra undergrunden.
  • I nærheden af ​​InfraRed Spectrometer (NIRS3) og Thermal Infrared Imager (TIR): Spektrometeret vil se på asteroidens mineralsammensætning og vandets egenskaber der. Billedet undersøger temperaturen og termisk inerti (modstand mod ændring af temperaturen) af asteroiden.
  • De små rovere MINERVA-II: Tre små rovere hopper langs overfladen og indsamler data fra nærbilleder. De er efterfølgere af MINERVA -roveren ombord på Hayabusa, som ikke nåede sit mål efter lanceringen.
  • En lille lander (MASCOT): Dette er en lander, der kun hopper én gang, efter at den ankommer på overfladen. Det vil også udføre nærliggende observationer af overfladen. Dette instrument er bygget af DLR (Tysklands rumagentur) og CNES (Frankrigs rumagentur).

Hayabusa2, den anden i Japan

Hayabusa2, den anden i Japans Hayabusa -missionserie, vil slippe sonder og tage prøver fra asteroiden 1999 JU3. Se, hvordan Hayabusa2-asteroide-prøve-retur-mission fungerer i denne demokratija.eu-infografik.(Billedkredit: Af Karl Tate, Infographics Artist)

Touchdown!



Den 21. september 2018 skød Hayubasa2 de to første rovere ud, MINERVA-II1A og MINERVA-II1B. Roverne blev indsat, da satellitten var omkring 180 fod (55 meter) over overfladen af ​​asteroiden, sagde missionsteamets medlemmer. Hver af de skiveformede robotter måler 7 tommer bred med 2,8 tommer høje (18 x 7 centimeter) med en masse på cirka 2,4 lbs (1,1 kg). I stedet for at rulle sammen som Mars -rovere, hoppede parret fra sted til sted på Ryugu.

'Tyngdekraften på overfladen af ​​Ryugu er meget svag, så en rover drevet af normale hjul eller crawlers ville flyde opad, så snart den begyndte at bevæge sig,' skrev Hayabusa2 -teammedlemmer i en MINERVA-II1 beskrivelse . 'Derfor blev denne hoppemekanisme vedtaget til at bevæge sig over overfladen af ​​sådanne små himmellegemer. Roveren forventes at forblive i luften i op til 15 minutter efter et enkelt hop inden landing og bevæge sig op til 15 m vandret. ' [ Hop, Don't Roll: How the Tiny Japanese Rovers on Asteroid Ryugu Move ]

Kort efter at de blev indsat, etablerede Hayubasa2 -teammedlemmerne på Jorden en kommunikationsforbindelse med roverne. Dette link gik kortvarigt tabt på grund af asteroidens rotation.

Da forbindelsen var genetableret, sendte de to rovere fotos og videoer hjem fra asteroiden. Fotos blev taget ikke kun fra overfladen, men også fra luften af ​​de springende robotter.

'Vær venlig at tage et øjeblik til at nyde' at stå 'i denne nye verden,' sagde JAXA -embedsmænd i en erklæring. Videoen blev optaget i løbet af 1 time og 14 minutter, der begyndte den 22. september kl. 21:34. EDT (0134 GMT den 23. september). [ Japans Hayabusa2 Asteroid Ryugu Sample-Return Mission i billeder ]

MASCOT -roveren blev implementeret med succes kl. 21:57 EDT 2. oktober (0157 GMT den 3. oktober) og kom til hvile på Ryugu kort tid efter.

'Det kunne ikke være gået bedre,' sagde MASCOT-projektleder Tra-Mi Ho fra DLR Institute of Space Systems i Bremen, Tyskland, i en erklæring. (DLR er det tyske akronym for German Aerospace Center, der byggede MASCOT i samarbejde med det franske rumagentur, CNES.)

Ligesom MINERVA -II1A og -II1B bevæger MASCOT sig ved at hoppe. En metallisk 'svingarm' inde i roveren kan manipuleres til at fremprovokere bevægelse eller til at rette sig selv på asteroiden.

Robotten i skoeske var i drift i mere end 17 timer-lidt længere end missionens forventede 16 timer. Alle de data, den indsamlede om asteroiden, blev overført med succes til Hayubasa2.

Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) landeren tog dette foto af asteroiden Ryugu under dens nedstigning mod rumklippen den 2. oktober 2018. MASCOTs skygge er synlig øverst til højre.

Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) landeren tog dette foto af asteroiden Ryugu under dens nedstigning mod rumklippen den 2. oktober 2018. MASCOTs skygge er synlig øverst til højre.(Billedkredit: German Aerospace Center (DLR))

Videnskabsmål

Japan valgte en anden type asteroide at studere for Hayabusa2. Målet er at indsamle information om en lang række asteroider på tværs af solsystemet. Ryugu er en C-type asteroide, hvilket betyder, at den er kulstofholdig; med en høj procentdel kulstof er dette den mest almindelige type asteroide i solsystemet. (Målet for Hayabusa var Itokawa, en asteroide af S-type-hvilket betyder, at den består mere af stenede materialer og nikkeljern.)

Ryugu er en ældre kropstype end Itokawa og indeholder sandsynligvis flere organiske eller hydratiserede mineraler, udtalte JAXA. Organik og vand er nøgleelementer for livet på Jorden, selvom deres tilstedeværelse på andre kroppe ikke nødvendigvis betyder selve livet.

'Vi forventer at tydeliggøre livets oprindelse ved at analysere prøver, der er hentet fra et urhimmellegeme, f.eks. En asteroide af C-typen, for at studere organisk stof og vand i solsystemet, og hvordan de eksisterer samtidig, mens de påvirker hinanden,' Sagde JAXA .

Denne artikel blev opdateret den 23. oktober 2018 af demokratija.eu Contributor, Nola Taylor Redd.