Хаябуса (космический аппарат)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Хаябуса
はやぶさ
Hayabusa(Muses-C) sampling.jpg
Хаябуса берёт образцы грунта
Заказчик Япония JAXA
Производитель Япония NEC Toshiba Space Systems
Задачи Отработка маршевой ионной ДУ
исследование астероида Итокава
возвращение образцов с астероида
Стартовая площадка Япония Космический центр Утиноура
Ракета-носитель M-V № 5
Запуск 9 мая 2003 года 04:29:25 UTC
Сход с орбиты 13 июня 2010 года 13:51 UTC
NSSDC ID 2003-019A
SCN 27809
Технические характеристики
Масса 510 кг (сухой: 380 кг)
Размеры 1×1,6×2 м
Ширина: 5,7 м с СБ
Мощность 2,6 кВт (в 1 а. е. от Солнца)
Источники питания 2 GaAs СБ (12 м²) + NiMH (15 А·ч)
Ориентация трёхосная
Движитель Маршевый: 4 ионных ДУ μ10:
* тяга: по 8 мН
* удельный импульс: 3400 сек
* мощность: 1 кВт
* рабочее тело: Ксенон (65 кг)
Ориентации: ЖРД:
* тяга: 22 Н
* топливо: АТ+НДМГ (50 кг)
Срок активного существования 4 года (продлён до 7 лет)
Возвращение на Землю 13 июня 2010 года 14:56 UTC
Целевая аппаратура
AMICA Мультиспектральная камера оптического диапазона
ONC-W Широкоугольная камера
LIDAR Лазерный высотомер
NIRS ИК-спектрометр ближнего инфракрасного диапазона
XRS Рентгенофлуоресцентный спектрометр
MINERVA Мини-ровер (591 г) с 3 камерами и термодатчиком
Возвращаемая капсула Пробоотборник и жаропрочная капсула (0,4×0,25 м, 20 кг)
Спектральная полоса NIRS: 0,76-2,1 мкм
Сайт проекта
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Хаябуса (яп. はやぶさ, «Сапсан», до запуска имел наименование MUSES-C)космический аппарат Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), предназначенный для изучения астероида Итокава и успешно доставивший образцы его грунта на Землю. В его честь названа земля Хаябусы на Плутоне (название утверждено МАС 7 сентября 2017 года)[1].

Конструкция[править | править код]

Масса аппарата — 510 кг. Оснащён четырьмя маршевыми ионным двигателями.

Аппарат нёс на себе миниатюрного робота «Минерва» цилиндрической формы (диаметром 12 и длиной 10 сантиметров) массой 519 грамм, который был оснащён солнечными батареями и тремя фотокамерами. Его стоимость около 10 млн долларов.[2]

Запуск и перелёт[править | править код]

«Хаябуса» был запущен 9 мая 2003 года японской ракетой-носителем М-5. Планировалось, что в июне 2007 года он вернётся к Земле и сбросит капсулу с добытыми образцами грунта. Это была бы первая доставка грунта с иного крупного небесного тела после лунных экспедиций.

Во время перелёта сильная солнечная вспышка нарушила работу солнечных батарей, что снизило до минимума маневренность аппарата. Из-за этого космический корабль достиг астероида лишь в сентябре, вместо расчётной даты в середине 2005 года. Также нарекания вызывала и работа ионных двигателей.[3]

Сближение с Итокавой[править | править код]

12 сентября 2005 года аппарат приблизился к астероиду на расчётные 20 км и начал проводить детальные исследования. В связи с выходом из строя двух гироскопов из трёх выполнение намеченной программы оказалось под угрозой.

Первая посадка. Потеря робота «Минерва»[править | править код]

В ноябре 2005 года «Хаябуса» должен был осуществить на Итокаве три короткие посадки — одну пробную и две штатные. Однако из-за ряда сбоев одна посадка прошла неудачно (хотя при этом аппарат, как и планировалось, смог оставить на астероиде алюминиевую пластинку с именами 880 тысяч землян из почти 150 стран).

Кроме того, на поверхность аппарат должен был выпустить крошечного робота «Минерва», оснащённого тремя фотокамерами; две из них образовывали пару для стереосъёмки объектов, расположенных на расстоянии от 10 до 50 см от робота, в том числе для съемок отдельных пылинок, третья камера могла бы наблюдать более удалённые объекты поверхности. Также робот был оснащён приборами для изучения состава астероида[4]. Однако после отделения робота связь с ним установить не удалось, и «Минерва» был потерян; робот улетел в открытый космос.

Вторая посадка. Сбой компьютера[править | править код]

26 ноября аппарат осуществил ещё одну попытку забора грунта. В момент максимального сближения с поверхностью астероида произошел сбой компьютера. Аппарат потерял ориентацию и повредил один из двигателей, вскоре связь с ним была потеряна. Однако грунт удалось забрать. К марту 2006 года связь удалось восстановить.

Как сообщило 29 ноября 2005 агентство Kyodo, причина невыполнения штатной процедуры забора грунта 26 ноября — ошибка в программе, заложенной с Земли в бортовой компьютер «Хаябусы» двумя днями ранее. Штатная процедура забора грунта предусматривала выстрел в грунт несколькими пульками и накопление выброшенного при ударе вещества астероида. В ходе исполнения этой программы была ошибочно активирована одна из защитных функций, которая и заблокировала «выстрел».[5]

Возвращение на Землю[править | править код]

В июне 2006 JAXA сообщило, что аппарат, возможно, все-таки сможет вернуться на Землю.
4 февраля 2009 сотрудникам JAXA удалось наконец перезапустить ионный двигатель и окончательным маневром направить аппарат к Земле.

13 июня 2010 года[6] аппарат вошёл в атмосферу Земли и 13 июня в 13:51 UTC (17:51 мск) сбросил спускаемую капсулу, содержащую образцы вещества астероида[7]. Капсула приземлилась в 14:56 UTC (18:56 мск) в районе полигона Вумера на юге Австралии. Сам аппарат сгорел в плотных слоях атмосферы.

Итоги миссии[править | править код]

Капсула была доставлена в Японию. Было исследовано примерно 1500 микрозёрен доставленного вещества и спустя пять месяцев учёные выяснили, что значительная часть собранных частиц состоит из оливина. Выяснилось, что Итокаву действительно можно считать источником обыкновенных хондритов, однако своим минералогическим составом он всё же отличается от наиболее распространённых хондритов. Большинство метеоритов — это H- и L-хондриты (то есть с высоким и низким содержанием железа соответственно), а Итокава имеет весьма незначительное содержание железа. Такие LL-хондриты менее всего распространены на Земле.[8]

Из ловушки A, которая была открыта при попытке забора грунта Итокавы 26 ноября, было извлечено, при помощи специальной лопаточки, примерно 1500 микрозерен вещества, в основном размером 10 мкм и менее. Осмотр, с помощью сканирующего электронного микроскопа, и анализ химического состава позволил идентифицировать их как частицы оливинов, пироксенов и плагиоклазов. Относительное количество и элементный состав частиц соответствуют примитивным метеоритам из класса углистых хондритов, а также данным дистанционного зондирования астероида приборами «Хаябусы».

Так, на графике, отражающем долю железа в суммарном количестве железа и магния в оливинах и пироксенах, материал в ловушке A соответствует примерно 30 % для оливинов и 25 % для пироксенов. Именно такое соотношение установлено для поверхностного материала астероида Итокава. В то же время для материала земной мантии характерна значительно более низкая доля железа – порядка 10 %.

Кроме того, в ловушке A не найдены ни частицы магматического происхождения, обычные для района запуска «Хаябусы» (дациты), ни фрагменты осадочных пород района посадки в Австралии (кварц, глины, карбонаты). Это позволяет отвергнуть возможность загрязнения приемного устройства КА земным грунтом.[5]

Ещё одна важная находка заключается в том, что минералы, находящиеся в пыли Итокавы, метаморфизированы. Это означает, что они в течение длительного времени были разогреты примерно до 800 ˚С (а для того чтобы достичь такой температуры — астероиду необходимо иметь около 20 км в диаметре). Это говорит о том, что нынешний Итокава является фрагментом большего тела.[9]


«Хаябуса» стал первым космическим аппаратом, доставившим на Землю образцы грунта астероида и шестым автоматическим КА, доставившим внеземное вещество на Землю — после «Луны-16», «Луны-20», «Луны-24», Genesis и «Стардаст».

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Pluto Features Given First Official Names. Международный астрономический союз (7 сентября 2017). Дата обращения 15 сентября 2017.
  2. Asteroid-hopping robot misses its mark // NBC  (англ.)
  3. Метеориты — все-таки осколки астероидов // dinos.ru, сен 2006
  4. Японский робот "Минерва" затерялся в космосе, SpaceNews.ru (14.11.2005).
  5. 1 2 П.Павельцев. Hayabusa: грунт доставлен (недоступная ссылка). Дата обращения 14 октября 2012. Архивировано 12 октября 2011 года. // «Новости космонавтики»
  6. Return of Sample Recovery Capsule aboard Asteroid Explorer «HAYABUSA» // jaxa.jp - press
  7. Японский зонд вернулся на Землю после миссии к астероиду. Lenta.ru (13 июня 2010). Дата обращения 14 августа 2010. Архивировано 25 августа 2011 года.
  8. Опубликованы результаты изучения пыли с астероида Итокава (недоступная ссылка — история ). // Компьюлента
  9. Опубликованы результаты изучения пыли с астероида Итокава (недоступная ссылка — история ). // Компьюлента

Ссылки[править | править код]