Hayabusa (jap. はやぶさ, sokół wędrowny?) – sonda kosmiczna wystrzelona 9 maja 2003 r. przez japońską Agencję Badań Kosmicznych (JAXA) w celu zebrania próbek materii z planetoidy 25143 Itokawa. Jest to licząca 300 m szerokości na 700 m długości planetoida należąca do grupy Apollo. Próbki minerałów mają zostać dostarczone z powrotem do laboratoriów badawczych na Ziemi. Oficjalne oznaczenie Hayabusa to MUSES-C (jap. ミューゼスＣ, MUSES-C?). Sonda weszła na orbitę heliocentryczną w pobliżu Itokawy w połowie września 2005 r., a czujniki pojazdu rozpoczęły skanowanie powierzchni tego ciała niebieskiego. Badania miały określić kształt, prędkość obrotową, topografię, kolor, skład, gęstość oraz historię geologiczną planetoidy. W listopadzie 2005 roku sonda wylądowała na powierzchni planetoidy w celu pobrania dwóch próbek. Kapsuła z próbkami dostarczona została na Ziemię 13 czerwca 2010.
Inne sondy kosmiczne takie jak Galileo, NEAR Shoemaker i Deep Impact zbliżyły się wcześniej do innych planetoid i komet. Jednak Hayabusa jako pierwsza dostarczyła materię pochodzącą z planetoidy na Ziemię, co było milowym krokiem w eksploracji tysięcy podobnych ciał niebieskich znajdujących się w Układzie Słonecznym.
[edytuj] Program misji
Sonda Hayabusa została wyniesiona w przestrzeń kosmiczna 8 maja 2003 r. o godzinie 04:29:25 czasu UTC przy pomocy rakiety M-5 z kosmodromu Uchinoura (wtedy znanego jeszcze jako kosmodrom Kagoshima). Statek został wyposażony w prototypowe silniki jonowe. Ich niezwykła sprawność pozwoliła na ciągłe rozpędzanie sondy przez prawie dwa lata bez przerwy. W ten sposób w krótkim czasie sonda mogła zbliżyć się do celu krążąc po orbicie heliocentrycznej w pobliżu 25143 Itokawa.
Początkowo sonda badała planetoidę z odległości ok. 20 km. Następnie Hayabusa zbliżyła się do powierzchni i wykonała serię miękkich lądowań pobierając próbki z dwóch miejsc. Sterowanie odbywało się całkowicie autonomicznie w oparciu o system wizyjny. Zdalne kierowanie sondą z Ziemi było niemożliwe, ze względu na znaczące opóźnienie w komunikacji (kilkadziesiąt minut). Kiedy Hayabusa osiadła na powierzchni planetoidy wystrzeliła w jej kierunku miniaturowy pocisk, a zasobniki zebrały pył, który się uniósł. Próbki o masie ok. 1 grama zostały dostarczone we wnętrzu kapsuły lądownika.
Po kilku miesiącach badań sonda uruchomiła silniki jonowe, które pozwoliły jej na powrót na Ziemię, w czerwcu roku 2010. Kapsuła lądownika oderwała się od Hayabusa w odległości ok. 400 tys. km. Podczas lądowania kapsuła została poddana przeciążeniu 25 g, a jej osłona termiczna nagrzewała się w tempie 30 razy większym, niż miało to miejsce w przypadku kapsuł Apollo. Na lądowisko wyznaczono obszar Woomera w Południowej Australii[1].
[edytuj] Znaczenie naukowe misji
Obecna wiedza dotycząca minerałów budujących planetoidy opiera się głównie na próbkach meteorytów. Określenie rozmiaru planetoidy, z której pochodzi meteoryt jest bardzo trudne. Próbki dostarczone przez Hayabusa pozwolą na połączenie danych pochodzących z kosmicznych skał spadających na Ziemię z właściwościami planetoid krążących w Układzie Słonecznym[2].
[edytuj] Zmiany w planie misji
Kilkakrotnie plan misji został zmieniony jeszcze przed startem:
- Wstępnie planowano wystrzelenie w czerwcu 2002 r. w kierunku planetoidy 4660 Nereus (brano również pod uwagę planetoidę (10302) 1989 ML). Awaria rakiety M-5 zmusiła badaczy do opóźnienia startu i planetoida wyszła poza zasięg sondy. Nowym celem lotu stała się planetoida 25143 Itokawa.
- Początkowo lądownik dla sondy Hayabusa miała zbudować NASA, ale projekt anulowano w listopadzie 2000 r.
- W roku 2003 potężna eksplozja na Słońcu wyrzuciła w przestrzeń potężny strumień wiatru słonecznego, który uszkodził baterie słoneczne sondy. Zmniejszona moc zasilania zmusiła obsługę do zmniejszenia ciągu silnika jonowego, który wymaga zasilania elektrycznego. W efekcie sonda będzie mogła w pobliżu planetoidy spędzić krótszy czas i wykona dwa lądowania zamiast planowanych trzech.
[edytuj] Chronologia misji
[edytuj] 2002 i 2003
- Przełożenie startu z 24 listopada 2002 z powodów technicznych - wadliwego zaworu regulacji ciśnienie silnika
- 9 maja - wystrzelenie sondy
- 27 maja - włączenie pierwszego z czterech silników jonowych sondy
- 25 czerwca - rozpoczęcie jednoczesnej pracy przez 3 z 4 silników jonowych. Krótko potem silnika A został wyłączony z uwagi na niestabilną pracę
- 12 maja, godz. 02:00 - wykonano korektę orbity (dV=0,132 m/s) związanej z przygotowaniem do manewru asysty grawitacyjnej
- 18 maja - sonda wykonała serię zdjęć Ziemi i Księżyca
- 19 maja, godz. 06:23 - sonda dokonała zbliżenia do Ziemi, na odległość 3725 km, wykonując manewr asysty grawitacyjnej
- 9 grudnia - sumaryczny czas pracy silników jonowych wyniósł 20000 godzin. Zużyto przy tym 20 kg substancji roboczej, a łączna zmiana prędkości wyniosła 1,3 km/s
- czerwiec - JAXA poinformowała, że w wyniku erupcji słonecznej jesienią 2003 roku baterie słoneczne próbnika uległy uszkodzeniu powodującego degradację ich wydajności, skutkującej niedoborami energii elektrycznej. W związku z tym planowany na czerwiec 2005 roku przylot sondy do planetoidy został przesunięty na początek września 2005, a czas przeznaczony na wykonanie wszystkich operacji w jej pobliżu skrócony z 4 do 2 miesięcy. 7 lipca odległość do planetoidy wynosiła 143 100 km
- 31 lipca - awarii uległo jedno z trzech kół zamachowych sondy, pracujące w osi X
- 14 sierpnia 2005 - Hayabusa przesłała pierwsze zdjęcie planetoidy 25143 Itokawa[3], a potem w dniach 22 – 24 sierpnia wykonano kolejne zdjęcia[4].
- 28 sierpnia - wyłączono silniki jonowe. Manewry związane ze zbliżaniem do planetoidy wykonały silniczki na paliwo chemiczne. Statek znajdował się wtedy 4800 km od celu i zbliżała się do niego z prędkością 32 km/h. Do tej pory silniki jonowe przepracowały łącznie 25800 godzin i zmieniły prędkość sondy o 1,4 km/s, zużywając przy tym 22 kg ksenonu
- 2 września - odległość od planetoidy 1550 km
- 4 września - kamery sondy wykonały zdjęcie planetoidy, na którym widoczny jest jej wydłużony kształt[5]
- 6 września - odległość od planetoidy 500 km
- 7 września, godz. 16:00 - sonda znajdowała się 220 km od planetoidy, a prędkość zbliżania wynosiła 7 km/h. Na zdjęciach wykonanych tego dnia udało się dostrzec pierwsze szczegóły powierzchni. Ustalono również dokładne rozmiary ciała (540 x 310 x 250 m)
- 11 września na kolejny fotografiach udało się już rozróżnić poszczególne wzgórza[6]
- wrzesień do połowy października 2005: Hayabusa badała planetoidę 25143 Itokawa zdalnie. Badacze określili najlepsze miejsca do lądowania.
- 12 września sonda dotarła na odległość 20 km od 25143 Itokawa[7] i wykonała manewr hamowania (dV=0,07 m.s), zatrzymując się w odległości 20,25 km. Prędkość sondy względem Itokawy wynosiła 0,25 mm/s
- 15 września wykonano pierwsze zdjęcia w szerokim spektrum barw (na stronie badacze umieścili wersję w odcieniach szarości[8]. Odległość do planetoidy wynosiła 17 km
- 19-21 września - odległość do planetoidy zmalała do 15 km po czym zwiększono ją do 19,5 km
- 22 września - kontrolerzy lotu sondy zaproponowali nazwy trzech regionów powierzchni Itokawy: Woomera Desert, Uchinoura Bay, Muses Sea
- 26 września - dystans do planetoidy zmniejszono do 16 km
- 29 września Hayabusa dotarła na odległość 10 km od 25143 Itokawa
- 30 września - dystans między sondą a Itokawą zmniejszono do 6,8 km, ale jednocześnie odpalono silniki (dV=0,05 m/s) by oddalić sondę
- 3 października, godz. 08:08 - awarii uległo drugie koło zamachowe (oś Y). Manewrowanie odbywa się za pomocą jednego koła zamachowego (oś Z)
- 1 listopada - sonda w odległości 4,4 km od planetoidy Itokawa wykonała kolejną serię zdjęć, w tym dwóch możliwych miejsc lądowania i pobrania próbek
- 19 listopada 2005: Sonda wylądowała na powierzchni planetoidy ale wyniku uszkodzenia powrót na Ziemię został wstrzymany.
- 25 kwietnia - odpalono jeden z silników, Hayabusa rozpoczyna podróż na Ziemię.
Poniżej płonących szczątków rozpadającej się sondy widoczna jest kapsuła z próbkami.
- 13 czerwca - podczas wejścia w atmosferę sonda rozpadła się (zgodnie z planem), kapsuła z próbkami pozostała nieuszkodzona. Ok. 14:10 kapsuła wylądowała na obszarze Woomera Prohibited Area w Australii Południowej.
Przypisy
[edytuj] Bibliografia
- Hayabusa MUSES-c (Mu Space Engineering Spacecraft) (pol.). Loty kosmiczne. [dostęp 2011-08-29].
[edytuj] Linki zewnętrzne
|
Misje do planetoid i planet karłowatych |
|
| Przeloty |
|
|
| Orbitery |
|
|
| Lądowniki |
|
|
| Przyszłe misje |
|
|
| Zobacz też |
|
|
| Pogrubieniem zaznaczono misje aktualnie prowadzone. |
|
Dodaj tę stronę do książki
Pokaż książkę (0 stron)
Proponowane strony_sampling.jpg&filetimestamp=20050321131726)
JAXA
