Japońska Hayabusa 2 zbada kolejne planetoidy 

W grudniu kończy się główna misja japońskiej misji Hayabusa 2. Próbnik krążył wokół planetoidy Ryugu badając ją z bliska od czerwca 2018 do listopada 2019 roku. Obecnie sonda Hayabusa 2 znajduje się na ostatnim etapie podróży powrotnej w kierunku Ziemi. Po trwającej sześć lat misji sonda wróci w okolice naszej planety i wypuści małą kapsułę powrotną. Ta, wraz z pobranymi próbkami gruntu, ma wylądować na terenie poligonu wojskowego Woomera w Australii. Sonda kosmiczna Hayabusa 2 wyruszy zaś w dalszą podróż.

Planetoidy

Planetoidy zwane również asteroidami to małe ciała niebieskie będące pozostałością z czasu formowania się planet w Układzie Słonecznym. Obecnie znamy blisko milion takich obiektów, z czego duża ilość krąży w tak zwanym Pasie Planetoid między Marsem i Jowiszem, oraz w Pasie Kuipera daleko za Neptunem.

Pierwszą planetoidę Ceres, obecnie nazywaną planetą karłowatą, odkryto w 1801 roku. Wraz z rozwojem teleskopów kosmicznych i coraz bardziej zaawansowanych technik obserwacyjnych odkrywano coraz więcej takich obiektów. Wpierw nadawano im imiona z mitologii greckiej, później nazywano je na cześć postaci historycznych. Dzisiaj są to już przede wszystkim numery i literki z katalogu.

Dotychczas tylko kilkanaście sond kosmicznych badało planetoidy. Przodują tutaj Amerykanie, ale to Japończycy sprowadzili pierwsze próbki gruntu na Ziemię. Poniżej możecie zobaczyć tabelkę z listą dotychczasowych misji do planetoid. Misje do komet nie są uwzględnione w tym zestawieniu. Dokładniejszy przegląd można przeczytać na anglojęzycznej Wikipedii. Polecam!

Misje do planetoid

Przyszłe misje do planetoid

Misja Drugiego Sokoła Wędrownego

Sonda Hayabusa 2 (Sokół Wędrowny) to jedna z bardziej skomplikowanych misji kosmicznych przeprowadzonych przez Japońską Agencję Kosmiczną JAXA. Jest ona następcą pierwszej misji Hayabusa, Pierwszy Sokół Wędrowny mierzył się z uszkodzonymi panelami słonecznymi, awarią żyroskopów i utratą lądownika MINERVA. Mimo wszystko po siedmiu latach udało się jej przywieźć próbki gruntu z planetoidy Itokawa.

Druga Hayabusa miała na celu zbadać z bliska planetoidę Ryugu oraz przywieźć na Ziemię próbki z jej powierzchni. Sonda ma rozmiary 1 na 1,6 na 1,25 metra i masę 610 kilogramów. Wyposażona była również w trzy malutkie łaziki MINERVA-II oraz niemiecki „podskakujący” lądownik MASCOT.

Sonda używa bardzo wydajnego silnika jonowego, wyrzucającego podgrzany do plazmy ksenon. W odróżnieniu od silników rakietowych może on pracować przez bardzo długi czas, powoli zmieniając prędkość sondy. Samo przyśpieszenie jest niemal nieodczuwalne, ale kumuluje się wraz z długim czasem pracy silnika. Często przywoływane jest porównanie efektu pracy silnika jonowego z naciskiem trzymanej na dłoni piłeczki do ping-ponga.

Planetoida Ryugu

Cel sondy odkryto niedawno w 1999 roku. Pierwotnie obiekt otrzymał numer 1999 JU₃. W 2015 roku został nazwany Ryugu (Smoczy Pałac) w nawiązaniu do japońskiej baśni ludowej. Podwodny pałac Ryugu odwiedził rybak Urashima Tarō podróżując na grzbiecie żółwia i powrócił z tajemniczą skrzynką. Podobnie ma być w przypadku sondy Hayabusa 2, która również ma powrócić z próbkami gruntu. Co prawda w legendzie otwarcie zakazanej skrzynki doprowadziło do tragedii… Z drugiej strony rok 2020 już pewnie niczym bardziej nie zaskoczy.

Ryugu okazała się zbiorem luźno trzymającego się kosmicznego gruzu o szerokości około 850 metrów. Jej masa wynosi 450 milionów ton a przyciąganie grawitacyjne wynosi szalone 0.11 milimetrów na sekundę kwadratową na równiku. Dla przypomnienia przyciąganie ziemskie wynosi 9,81 metra na sekundę kwadratową. Oznacza to, że na Ryugu spada się bardzo długo, i wystarczy się tylko lekko odepchnąć od powierzchni aby znów wylecieć w przestrzeń kosmiczną.

Badani Ryugu z bliska trwały ponad rok. Sonda Hayabusa 2 krążyła wokół planetoidy między czerwcem 2018 i listopadem 2019 roku. Następnie została skierowana do podróży powrotnej. Przylot do Ziemi nastąpi na początku grudnia 2020 roku.

Wybierając nowe cele

Po zakończeniu głównej misji sonda Hayabusa 2 zostanie skierowana do badania kolejnej planetoidy. Taki manewr można było zaplanować z racji dużych zapasów paliwa. Dotychczas sonda zużyła jednie lekko ponad połowę zapasów ksenonu.

Początkowo Japońska Agencja Kosmiczna JAXA rozważała wysłanie sondy Hayabusa 2 do obiektu o nazwie 2001 AV43. Jest to mała planetoida o szerokości około 40 metrów, która okrążą Słońce co 383 dni. Jednocześnie co 612 sekund obraca się ona wokół własnej osi, czyli co około 10 minut.

Przylot do do 2001 AV43 wymagałby jednak dwóch asyst grawitacyjnych koło planety Wenus. Ta znajduje się znacznie bliżej Słońca, i tym samym sonda musiałaby znieść wyższe temperatury. Analiza inżynierów z JAXA uznała jednak, że byłoby to zbyt niebezpieczne dla jej systemów. Dlatego zadecydowano o wyborze innego obiektu .

W rezultacie nowym celem została planetoida o dźwięcznej nazwie 1998 KY26. Jest ona jeszcze mniejsza od 2001 AV43. Posiada ona średnice około 30 metrów, obraca się wokół własnej osi co 10,7 minut i potrzebuje 500 dni do okrążenia Słońca. Przylot zajmie sondzie aż 11 lat. Podczas długiej podróży Hayabusa 2 dwukrotnie zbliży się do Ziemi w celu wykonaniu asysty grawitacyjnej. Manewr ten da sondzie dodatkowego „kopa” i pozwoli znacznie zwiększyć jej prędkość. Przeloty koło Ziemi odbędą się w grudniu 2027 i w lipcu 2028 roku.

Dodatkowe badania w podróży

Po drodze sonda wykona szybki przelot koło obiektu o nazwie 2001 CC21. Planetoida ta ma około 700 metrów średnicy i obraca się co 5 godzin wokół własnej osi. Jest to rzadszy rodzaj planetoidy określanej w żargonie naukowym mianem „typ L”. W obserwacjach astronomicznych można zauważyć, że obiekty takie są mocno czerwonawe. Dotychczas z bliska nie mieliśmy okazji obserwować tego typu obiektów. Dlatego będzie to wspaniała okazja zerknąć na niezbadany wcześniej obiekt Układu Słonecznego.

Podczas pozostałych lat długiej podróży sonda wykona też inne obserwacje astronomiczne. Kamery nawigacyjne zostaną zastosowane do obserwacji jasnych gwiazd w poszukiwaniu innych planet. Analizując regularne zmniejszanie się jasności gwiazd można wykryć tak krążące wokół nich planety. Astronomowie z JAXA liczą przy tym na pierwsze odkrycie tak zwanej egzoplanety z japońskiej sondy kosmicznej.

Druga kampania obserwacyjna skupi się na badaniu tak zwanego światła zodiakalnego. Zjawisko to zachodzi gdy pył międzyplanetarny o rozmiarach od 0.1 do 100 mikrometrów rozprasza światło słoneczne. Prowadząc takie badania lepiej można poznać dystrybucję materii w Układzie Słonecznym. JAXA podkreśla przy tym, że badania światła zodiakalnego z dala od Ziemi nie zostały wykonane od czasów amerykańskich sond Pioneer we wczesnych latach siedemdziesiątych zeszłego wieku.

Na podsumowanie trzeba głośno powiedzieć, że Japonia wykonała bardzo duży wkład w badania planetoid. Jako pierwsi przywieźli próbki gruntu z innego niż Księżyc ciała niebieskiego. Teraz będą zaś stawiali pierwsze kroki w badaniu wyjątkowo małych planetoid. W ciągu najbliższych lat nasza wiedza o początkach Układu Słonecznego zostanie uzupełniona dużą ilością nowych informacji. Warto będzie jeszcze chwilę poczekać!

Źródła:

https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20200803_exm/

https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/

https://en.wikipedia.org/wiki/Hayabusa2

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_missions_to_minor_planets

https://en.wikipedia.org/wiki/ZhengHe_(spacecraft)

http://parabolicarc.com/2020/09/22/hayabusa2-to-visit-rapidly-spinning-asteroid-in-extended-mission/