Відкусити від астероїда: навіщо два японських роботи висадилися на Рюгу

В останні місяці дослідження космосу рідко потрапляли на перші шпальти ЗМІ . Робота велася , але якихось проривів не було . Але ось недавно здивували японці : як уже писала " Сегодня" , 22 вересняна поверхню далекого астероїда висадилися два мініатюрних роботи. Перший галас навколо події влігся , і тепер можна спокійно розібратися , чим же так важливо те , що відбувається на загубленій в космосі кам'яній брилі діаметром близько 900 м і носить назву Рюгу , вона ж – астероїд 1999 JU3 .

Цілі: на що пішли 300 млн доларів

Заради чого витрачена така значна сума ? І так вона велика ? $ 300 млн , вкладених в " Хайабуса – 2 " – це вартість двох – трьох елітних пентхаусів в пафосному кварталі Нью – Йорка . А завдання проекту його автори визначили фразами : " Звідки ми ? " , " Передові технології " і " Нові рубежі " .

• Наука

Речовини , з яких мільярди років тому формувалася Сонячна система і Земля , збереглися на астероїдах . Дистанційні дослідження показали , що на Рюгу є вода і органічні сполуки . Складно переоцінити для науки можливість отримання таких зразків для аналізу .

• Технології

" Хайабуса – 2 " – друга японська місія з доставки проб з астероїда . " Перша в історії освоєння космосу місія включала в себе багато абсолютно нових технологій . У другій ми розвиваємо досягнуті напрацювання і застосовуємо абсолютно нові . Все це створює нові можливості для майбутнього " , – пояснюють в Японському аерокосмічному агентстві ( JAXA ) .

• Нові рубежі

Зухвала спроба дасть нові знання про поясі астероїдів , від яких виходить потенційна небезпека для Землі , створить технології видобутку корисних копалин в космосі і намітить цілі для майбутніх пілотованих польотів .

Назви: казкові персонажі в космосі

Східні народи в космічних дослідженнях традиційно використовують образи з епосів , казок і міфів . Можна згадати китайську ракету – носій " Великий похід " , місяцехід " Нефритовий заєць " і станцію " Небесний палац " , що не так давно зійшла з орбіти.

Японці теж дотримуються цієї традиції. Їх транспортні кораблі, які обслуговують МКС, називаються "Білий лелека". Небесне тіло, що стало метою японської космічної місії "Хайабуса-2", відкрито в 1999 р вченими обсерваторії Сокорро (США). Астероїду привласнили тимчасове позначення +999 JU3, а в 2015 році він знайшов остаточну назву – Рюгу.

Ім'я астероїда взяли з японської казки. Якийсь рибалка відвідує підводний палац дракона Рюдзіна, і повертається звідти з загадковою скринькою, подарованою донькою дракона.

Ідея подібної назви виникла вже після того, як до 1999 JU3 вирушила місія, націлена на відбір проб ґрунту і доставку їх на Ptvk. Поетичні японці помітили, що є щось спільне між завданнями космічної станції і сюжетом старовинної казки. А назва власне апарату і місії – "Хайабуса" – перекладається як "сокіл". Знавці також уточнюють, що мова йде про найшвидшого птаха в природі – сокола-сапсана.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ

• Фантастичне видовище: вибух зірки вперше побачили "вживу"

План робіт: що потрібно зробити на астероїді

" В першу чергу , ми дуже ретельно вивчимо рельєф поверхні . Потім виберемо місце посадки . Саме там будуть зібрані проби порід " , – пояснює керівник місії Макото Йошікава .

За очікуваннями авторів місії , робота космічної станції повинна тривати 18 місяців , до 2020 р. Власне апарат " Хайабуса – 2 " є транспортним засобом , який доставив посадочні модулі . Після їх спуску на астероїд він продовжить дистанційні дослідження з орбіти і буде забезпечувати передачу інформації з усіх апаратів на Землю . Після взяття зразків грунту станція повинна буде доставити їх на орбіту Землі . Тим, що спускаються, призначені свої завдання , здебільшого це фотозйомка і всілякі виміри .

• Minerva

Сімейство з трьох апаратів , що виглядають як невеликі барила вагою трохи більше кілограма .
На астероїдах сила тяжіння дуже слабка , тому роботи зможуть пересуватися по поверхні стрибками . При цьому висота стрибка буде доходити до 15 м , а тривалість польоту – до чверті години . Часу цілком достатньо , щоб провести зйомку і досліджувати територію внизу за допомогою набору всіляких датчиків .

Отримана інформація транслюється на станцію , що обертається на орбіті навколо астероїда , а звідти – в центр управління на Землі . За наявною на сьогоднішній день інформацією, цей етап програми успішно завершено : всі роботи знаходяться на астероїді і готові почати роботу .

• MASCOT

Модуль побудований вченими Франції та Німеччини. Назва є абревіатурою від англомовної фрази "мобільний розвідник поверхні астероїда". Модуль важить 10 кілограмів, габарити – 30 x 30 x 20 см. Заряду батареї повинно вистачити на 16 годин роботи чотирьох пристроїв – ширококутної камери, магнітометра, датчика температури і спектроскопа. А також рухової установки, яка дозволить модулю трохи покататися по поверхні. Район для посадки вибирався так, щоб в ньому не було брил більше 30 м, а пил і радіація не вносили перешкоди в роботу приладів. Нарешті, місце посадки вибиралося на великій відстані від місця роботи стрибаючих роботів.

• Дробарка

У жовтні від станції відокремиться пристрій, який можна назвати чи то пращею, то чи дробаркою. Одночасно від станції відчалить камера (циліндр діаметром і довжиною 8 см), яка буде знімати те, що відбувається з боку. Космічна праща опуститься на висоту декількох сотень метрів і метне серію мідних снарядів (вага 1,8 кг), начинених вибухівкою, в астероїд. Від ударів на поверхні Рюгу утворюється кратер. Всі ці хитрощі потрібні для того, щоб розчистити ділянку на поверхні. Таким чином при відборі проб туди не потраплять космічний пил і зруйновані породи, що покривають поверхню астероїда. На жаль: в першій японській місії до астероїда Ітокава більшість проб були отримані саме з зруйнованого зовнішніми впливами поверхневого шару.

• Відбір проб

Під " черевом " станції встановлено метровий циліндр – пробовідбірник , що завершується розтрубом . Після того як снаряди сформують кратер , станція опуститься на поверхню , упершись в неї розтрубом .

У циліндрі включиться реактивний двигун. Підняті струменем частинки розміром 1-5 мм стануть накопичуватися в пробовідбірниками. Крім того, будуть взяті проби газів, виявлених у поверхні на місці відбору проб. Так сформується вантаж, який потім відправиться на Землю.

На випадок, якщо запланований алгоритм не спрацює, нижній край пробовідбірника виконаний у вигляді гребінця. Зубці будуть вгризатися в поверхню при торканні і захоплювати частинки грунту, так що без здобичі "Хайабуса-2" в будь-якому випадку не залишиться.

Передбачається, що у станції буде можливість трьох спроб відбору зразків.

І ще одна вражаюча цифра. Всі ці високотехнологічні хитрощі будуть виконані заради того, щоб роздобути від 1 до 5 г речовини астероїда! В ході аналогічної місії OSIRIS-REx (США) планується отримати вже 60 г. Але японські вчені вважають, що їх здобич не поступиться американській. "Вони отримають більше зразків, але наші будуть кращої якості", – переконаний один з розробників пробовідбірника Шого Ташібана .

• Капсула

Цей пристрій ( діаметр – 40 см , висота – 20 см , вага – 16 кг ) має доставити зразки на нашу планету . Його конструкція принципово не змінилася після першої місії , хіба що врахували помилки і внесли деякі удосконалення . Коли станція подолає зворотний шлях , к апсула, що повертається, відокремиться і увійде в атмосферу Землі . При цьому температура на поверхні капсули дійде до 3000 градусів , а всередині буде на рівні 50 градусів . На висоті 10 км спрацює парашут .

Посадка. Фото, зроблене в ході спуску роботів на Рюгу (зліва – поверхню астероїда, біла пляма справа – Сонце). Фото: JAXA

Центр керування. Звідси контролюється місія "Хайабуса-2". Фото: JAXA

Лабораторія. Модуль MASCOT – це 4 прилади для різних цілей. Фото: JAXA

1/3

Труднощі першої місії

Перша спроба доставити проби грунту з астероїда зроблена японськими вченими і інженерами ще 15 років тому . У 2003 році до астероїда Ітокава стартувала станція " Хайабуса " . Ітокава зацікавив фахівців незвичайною формою і поверхнею : десь вона була рівна , десь усипана камінням .

Планувалося, що після відбору зразків станція пролетить повз Землю і скине возвращаемую капсулу.

В ході виконання місії довелося зіткнутися з безліччю труднощів. Неполадки, що виникали, за образним висловом учасників, доводилося усувати мало не "ізолентою і дротом".

Спалах на Сонці пошкодив сонячні батареї. Барахлили іонні двигуни. Тому до мети "Хайабуса" прийшов із запізненням – в 2005 р. Вихід з ладу системи орієнтації поставив під загрозу всі починання, але й цього разу вдалося все полагодити. Перші спроби посадити "Хайабусу" на поверхню Ітокави пройшли невдало: мініатюрний робот "Мінерва" вартістю $ 10 млн полетів в космос замість того, щоб залишитися на поверхні.

Потім пішли спроби відібрати проби грунту. Збій комп'ютера призвів до пошкодження одного з двигунів. Але зразки все ж були взяті на борт. Зате загубився зв'язок зі станцією: відновити його вдалося лише в 2006 році. І тільки в 2009 вийшло запустити іонний двигун, щоб направити багатостраждальну станцію додому.

У 2010 р "Хайабуса" досягає землі, входить в атмосферу і скидає капсулу з довгоочікуваним вантажем. Сам космічний апарат згорає в щільних шарах повітря. Капсула благополучно приземляється на парашутах в Австралії. Розміри капсули – діаметр 40 см, висота – 25 см, маса – близько 20 кг. Самі ж проби являли собою 1,5 тис. крупинок, діаметр більшості з яких не перевищував 10 мкм .

Капсула з Ітокави