Хаябуса-2

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Хаябуса-2
Hayabusa2 Ion thruster.jpg
Комп'ютерна модель Хаябуса-2
Основні параметри
Повна назва Хаябуса-2
COSPAR ID 2014-076A
Організація Японія Агентство аерокосмічних досліджень Японії
Тип апарата дослідження астероїда (162173) Рюгу та повернення зразків на Землю
Штучний супутник (162173) Рюгу
Дата запуску 3 грудня 2014, 04:22 UTC
Ракета-носій H-IIA 202
Космодром Танеґасіма
Тривалість польоту в польоті 5 років, 11 місяців, 26 днів
Схід з орбіти 13 листопада 2019[1]
Технічні параметри
Маса 590 кг
Розміри 2×1,6×1,25 м
Джерела живлення сонячні панелі
Час активного існування після 2020[2]
Посадка на небесне тіло
Небесне тіло (162173) Рюгу
Дата і час посадки 22 лютого 2019[3] та 11 липня 2019[4]
Вебсторінка
Вебсторінка Хаябуса-2

Хаябуса-2 — японська міжпланетна станція, призначена для доставки на Землю зразків ґрунту з астероїда Рюгу. У ній враховано недоліки попередньої місії  — Хаябуса[5]. Запуск здійснено 3 грудня 2014 року, 27 червня 2018 року зонд досяг астероїда Рюгу.[6]Зонд досліджував астероїд близко півтора року і зібрав зразки ґрунту астероїда. Апарат залишив астероїд у листопаді 2019, очікується його прибуття до Землі 6 грудня 2020.[7]

Хаябуса-2 має кілька наукових інструментів для дистанційного зондування, відбору зразків, чотири маленькі ровери, які дослідили поверхню для отримання інформації щодо геології та місцевості, з якої були отримані зразки.

Огляд місії[ред. | ред. код]

Огляд місії Хаябуса-2
Анімація орбіти місії Хаябуса-2 з 3 грудня 2014
      Хаябуса-2       162173 Рюгу       Земля       Сонце

Первісно апарат планувалось запустити 30 листопада 2014,[8][9][10] проте запуск було відкладено на 3 грудня 2014 04:22 UTC (4 грудня 2014 13:22:04 за місцевим часом) за допомогою ракети-носія Н-2А з космодрому Танеґасіма на півдні країни.[11]

Як мету вибрано астероїд з номером 162173, раніше мав позначення 1999 JU3. У перигелії його орбіта заходить всередину орбіти Землі, а в афелії торкається орбіти Марса. Діаметр 1999 JU3 оцінюється приблизно 0,92 км — це майже вдвічі більше, ніж у Ітокави. Спостереження здійснюватимуться впродовж півтора року, зворотній шлях має розпочатись у грудні 2019 року, повернення на Землю заплановано у грудні 2020.[10]

Після закінчення основної програми місії та повернення зразків на Землю у 2020, космічний апарат Хаябуса-2 планується використати для дослідження іншого малого тіла Сонячної системи.[2]

Космічний апарат обладнаний іонними двигунами, поліпшеною навігаційною системою, антеною і системою управління орієнтацією.[12] Операції під час роботи будуть схожі на ті, які здійснювались першим апаратом, проте цей апарат матиме ударний суцільнометалевий заряд для отримання зразків.[10]

Фінансування та історія[ред. | ред. код]

Місія Хаябуса-2 була підтверджена Комісією з космічної діяльності і додана на фінансування до японської космічної програми у 2006 році[13]. У липні 2009 на 27-у Міжнародному Симпозіумі Космічних технологій і Науки у Японії доктор Макото Йосікава з Японського агентства аерокосмічних досліджень анонсував наступну місію Хаябуса з повернення зразків з астероїда. У серпні 2010, агентство отримало підтвердження на початок будівництва Хаябуса-2 від уряду країни. Кошторис склав 16.4 млрд йєн.[14][15]

Хаябуса-2 була запущена 3 грудня 2014 та прибула до астероїда Рюгу 27 червня 2018. Станція залишалась на відстані 20 км від поверхні астероїда і здійснювала його фотографування. 16 липня 2018 орбіту апарата почали знижувати[16]

21 вересня 2018, від Хаябуси-2 з висоти 55 м відділились перші два ровери Rover-1A (HIBOU) та Rover-1B (OWL), вони спустились на поверхню астероїда незалежно один від одного.[17][18] Вони успішно функціонували та передавали дані.[19] Ровер MASCOT успішно відділився 3 грудня 2018 і працював близько 16 годин, як і планувалось.[20]

Перший відбір зразків було заплановано на кінець жовтня 2018, проте ровери не змогли взяти зразки через відсутність реголіту — ландшафт місця висадки складався з невеликого каміння. Було вирішено відкласти відбур зразків до 2019 року і проаналізаувати доступні варіанти.[21][22] Перша спроба взяти зразки з поверхні астероїда відбулась 21 лютого 2019. 5 квітня 2019 станція Хаябуса-2 вівільнила заряд, який створив штучний кратер на поверхні астероїда. 14 травня 2019 станція не змогла вивільнити рефлекторні маркери, які необхідні для спуску і забору зразків,[23] проте це успішно вдалось зробити 4 червня 2019[24] Підповерхневий відбір зразків було здійснено 11 липня 2019.[25] Станція розпочала зворотню подорож до Землі 13 листопада 2019, прибуття зразків очікується наприкінці 2020.[7]

Космічний апарат[ред. | ред. код]

Конструкція Хаябуси-2 базується на першій версії апарата Хаябуса з деякими поліпшеннями. Маса апарата з пальним — 610 кг, живлення систем забезпечують сонячні панелі потужністю 2,6 кВт на відстані 1 а.о. та 1,4 кВт на відстані 1,4 а.о. Енергія накопичується у вбудованих літій-іонних батареях (13,3 Аг).

Система руху

Космічний апарат обладнаний чотирма іонними рушіями на сонічній енергії, кожен двигун має тягу μ10, передбачено, що один двигун основний, тоді як інший — запасний. Іонні двигуни іонізують газ — ксенон і розганяють його електростатичним полем. Три двигуни генерують тягу у 28 мН, це незначна тяга у космічних масштабах, проте двигуни мають високу ефективність, 66 кг ксенону можуть змінити швидкість космічного апарата до 2 км/с.

Апарат має чотири запасні реактивні механізми і систему з 12 маневрових хімічних рушіїв для контролю орієнтації та орбітального коригування біля астероїда. Хімічні двигуни використовують пару гідразин/MON-3 загальна маса хімічного палива — 48 кг.

Хаябуса-2 Показник[26][27]
Тяга
Кількість маневрових двигунів
4
Загальна тяга (іонний двигун)
28 мН
Питомий імпульс
3000 с
Прискорення
49 μm/с2
Потужність джерела живлення
1250 Вт
Загальна маса
610 кг
Система іонного двигуна
суха маса
66 кг
Система іонного двигуна
загальна маса
155 кг
Сонячні панелі
23 кг
Ксенон
66 кг
Гідразин/MON-3 (пальне)
48 кг
Тяга (хімічні двигуни)

Зв'язок[ред. | ред. код]

Компанія NEC, головний конструктор апарату, розпочала проектування 590-кг апарату, системи зв'язку К-діапазону і проміжної інфрачервоної камери.[28]

Інструменти[ред. | ред. код]

За ідеологією, конструкцією і принципом забору ґрунту Хаябуса-2 буде майже точною копією першого апарату (Хаябуса). У ній усунено виявлені недоліки, такі як низький ресурс маховиків системи орієнтації та дефекти допоміжної рухової установки з РРД. Крім того, вдосконалено систему забору ґрунту (з урахуванням передбачуваних відмінностей в його складі та стані) і змістити робочий діапазон спектрометра. Передбачається встановити «плоску» антену системи зв'язку.

Апарат обладнаний спускним апаратом МIНЕРВА-2 що містить 3 планетохода — Rover-1A, Rover-1B і Rover-2.

Апарат також обладнаний невеличким спускним апаратом MASCOT (англ. Mobile Asteroid Surface Scout), який розробили Німецький аерокосмічний центр і Національний центр космічних досліджень Франції.[29] На спускному апараті встановлені спектрометр, магнітометр, радіометр та камера, а також модуль для переміщення, завдяки якому апарат може змінювати своє положення для подальших досліджень.[30] До розробки системи терморегуляції для MASCOT долучились українські вчені з теплоенергетичного факультету НТУУ «КПІ» ім. Ігоря Сікорського.[31]

На апараті також встановлено ударний суцільнометалевий заряд Small Carry-on Impactor (SCI), який складається з мідного ядра й заряду вибухівки. Під час наближення до астероїда, апарат вистрілить цим зарядом у поверхню. На дні кратера, який утворився, вчені сподіваються знайти інші зразки порід.[32] Інший інструмент, який буде розгорнутий — камера. Ця камера спостерігатиме за підривом Small Carry-on Impactor. Мідний заряд зіткнеться з астероїдом на швидкості 2 км/с.

Етапи місії[ред. | ред. код]

  • 3 грудня 2014 — запуск космічного апарату.
  • 3 грудня 2015 — зонд здійснив гравітаційний маневр навколо Землі та, отримавши додаткове прискорення, вирушив до астероїда.
  • 27 червня 2018 — зонд вийшов на орбіту астероїда.
  • 21 вересня 2018 — здійснено м'яку посадку на поверхню астероїда двох модулів Rover-1A і Rover-1B.[33]
  • 3 жовтня 2018 — здійснив посадку модуль MASCOT. MASCOT працював на астероїді більше 17 годин, за цей час модуль тричі змінював своє місце перебування, успішно виконав заплановані дослідження складу ґрунту і властивостей астероїда і передав дані на орбітальний апарат.[34]
  • 22 лютого 2019 — зонд Хаябуса-2 опустився на відносно рівний шестиметровий майданчик 900-метрового астероїда. Після взяття зразків ґрунту Хаябуса-2 знову повернувся на орбіту небесного тіла.[35] Плануються наступні взяття зразків ґрунту.[36]
  • 6 квітня 2019 — із зонда було скинуто снаряд Small Carry-on Impactor (SCI), яка складалася з мідного снаряда масою 2,5 кілограма і 4,5-кілограмового заряду вибухової речовини, щоб пил і частинки ґрунту, що піднялися з астероїда, зміг захопити апарат для доставки на Землю.[37]
  • 11 липня 2019 — зонд Хаябуса-2 вдруге зібрав зразки ґрунту астероїда.[4]
  • 13 листопада 2019 — зонд Хаябуса-2 залишив орбіту астероїду Рюгу та попрямував до Землі разом зі зразками. Вчені JAXA мають намір скинути зразки астероїда в герметичній капсулі з борту "Хаябуси-2" на Землю, після чого зонд зможе продовжити свій шлях і приступити до вивчення нового небесного тіла.[38][39]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Goodbye Ryugu: Navigation Images from the asteroid departure (Real time delivery). JAXA. 2019-11-13. 
  2. а б Bruno Victorino Sarli; Yuichi Tsuda. Hayabusa 2 extension plan: Asteroid selection and trajectory design. Acta Astronautica 138. с. 225 – 232. doi:10.1016/j.actaastro.2017.05.016. 
  3. Hayabusa2 Latest Status, the Successful First Touchdown. JAXA. 2019-02-22. Процитовано 2019-04-01. 
  4. а б Японський зонд "Хаябуса-2" здійснив посадку на астероїд. Укрінформ. 2019-07-11. 
  5. Wendy Zukerman (2010-08-18). Hayabusa2 will seek the origins of life in space. New Scientist. Процитовано 2010-09-17. 
  6. Clark, Stephen (28 June 2018). Japanese spacecraft reaches asteroid after three-and-a-half-year journey. Spaceflight Now. Процитовано 2 July 2018. 
  7. а б Farewell, Ryugu! Japan's Hayabusa2 Probe Leaves Asteroid for Journey Home. 2019-11-13. 
  8. JAXA Report on Hayabusa2. 2014-05-12. Архів оригіналу за 2016-03-04. 
  9. Vilas, Faith (2008-02-25). SPECTRAL CHARACTERISTICS OF HAYABUSA 2 NEAR-EARTH ASTEROID TARGETS 162173 1999 JU3 AND 2001 QC34. The Astronomical Journal 135 (4): 1101. Bibcode:2008AJ....135.1101V. doi:10.1088/0004-6256/135/4/1101. «target for the planned Japanese mission Hayabusa2» 
  10. а б в Makoto Yoshikawa (2011-01-06). ja:小惑星探査ミッション「はやぶさ2」 [Asteroid Exploration Mission "Hayabusa2"]. 11th Symposium on Space Science (Japanese). Процитовано 2019-04-02. 
  11. Clark, Stephen (2014-12-03). Hayabusa2 launches on audacious asteroid adventure. spaceflightnow. Процитовано 2014-12-03. 
  12. Clark, Stephen (2012-01-29). Japan's next asteroid probe approved for development. spaceflightnow. Процитовано 2019-04-01. 
  13. Keiji Tachikawa (2007). The President's New Year Interview. 
  14. Zukerman, Wendy (18 August 2010). Hayabusa2 will seek the origins of life in space. New Scientist. Процитовано 17 November 2010. 
  15. Asteroid probe, rocket get nod from Japanese panel. Spaceflight Now. 11 August 2010. Процитовано 29 October 2012. 
  16. Imaging Ryugu from an altitude of 6 km. JAXA press release. 25 July 2018.
  17. Hayabusa-2: Japan's rovers ready for touchdown on asteroid. Paul Rincon, BBC News. 20 September 2018.
  18. Japanese Probe Drops Tiny Hopping Robots Toward Big Asteroid Ryugu. Space.com. 21 September 2018. 
  19. Помилка цитування: Неправильний виклик тегу <ref>: для виносок під назвою space20180922 не вказано текст
  20. MASCOT lands safely on asteroid Ryugu. Press release, DLR Press Portal. 3 October 2018.
  21. Помилка цитування: Неправильний виклик тегу <ref>: для виносок під назвою sampling postponed не вказано текст
  22. Otsuka, Minoru (9 January 2019). はやぶさ2のタッチダウン候補地は2カ所に、どちらが最適?. Mynavi news (ja). Процитовано 9 January 2019. 
  23. Помилка цитування: Неправильний виклик тегу <ref>: для виносок під назвою Marker не вказано текст
  24. [Japan's Hayabusa2 spacecraft grabs epic close-up just 30 feet above asteroid.] Jackson Ryan, C-net. 5 June 2019.
  25. Hasegawa, Kyoko (11 July 2019). Japan's Hayabusa2 probe makes 'perfect' touchdown on asteroid. Phys.org. 
  26. Operation Status of Ion Engines of Asteroid Explorer Hayabusa2. (PDF) Nishiyama, Kazutaka; Hosoda, Satoshi; Tsukizaki, Ryudo; Kuninaka, Hitoshi. JAXA, January 2017.
  27. The Ion Engine System for Hayabusa2. The 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, September 11–15, 2011.
  28. Japan's next asteroid probe approved for development. Spaceflight Now. 29 January 2012. Процитовано 29 October 2012. 
  29. DLR Asteroid Lander MASCOT. Архів оригіналу за 2012-11-15. 
  30. Graham, William (December 2, 2014). Japanese H-IIA kicks off Hayabusa2’s asteroid mission. NASASpaceFlight.com. Процитовано 4 December 2014. 
  31. На Западе не смогли, а в Украине справились: как создавали космический аппарат для посадки на.... fakty.ua (ru). Процитовано 2019-02-14. 
  32. Японский космический зонд «Хаябуса-2» отправится к астероиду 1999 JU3. ТАСС. 3 декабря 2014 года. Процитовано 2015-11-04. 
  33. Роботы-разведчики с Hayabusa-2 начали работать на поверхности астероида Рюгу. Mir24.tv. 22 вересня 2018. Процитовано 22 вересня 2018. 
  34. Зонд MASCOT сів на поверхню астероїда Рюгу. Громадське телебачення. 03 жовтня 2018. 
  35. Зонд «Хаябуса-2» успішно зібрав зразки з поверхні Рюгу. Укрінформ. 2019-02-23. 
  36. Японський зонд “Хаябуса-2” готується до другого забору ґрунту з астероїда. UA TV. 2019-06-22. 
  37. SCI (Small Carry-on Impactor) Operation Schedule. Hayabusa2 project. 2019-04-03. 
  38. Японський зонд доставить на Землю зразок астероїда Рюгу. Укрінформ. 2019-11-14. 
  39. Японский зонд Hayabusa2 возвращается на Землю с образцами астероида. ITC.ua. 2019-11-13. 
Помилка цитування: Тег <ref> з назвою "thebabel", визначений у <references>, не використовується в попередньому тексті.

Посилання[ред. | ред. код]