Cechą powierzchni asteroidy Рюгу zagraża misji japońskiej sondy

Dana cecha powierzchni asteroidy Рюгу stawia pod znakiem zapytania powodzenie misji japońskiej sondy kosmicznej "Хаябуса-2", którego głównym celem jest zebranie próbek go gruntu. Wcześniej informowaliśmy, że na powierzchni asteroidy pomyślnie wylądował , a także niemiecki lądownik. I podczas gdy cały świat świętował zdobycie pierwszych zdjęć powierzchni Рюгу, japońscy naukowcy byli zszokowani tym, co zobaczyli na tych zdjęciach.

O pierwszych efektach pracy na powierzchni asteroidy Рюгу na konferencji DPS, która odbyła się w amerykańskim mieście Knoxville, podzielił się Masaki Фуджимото, jeden z szefów misji «Хаябуса-2», a także innych uczestników misji.

"Pierwsze otrzymane asteroidy w dosłownym firmę nas w szoku. Spodziewaliśmy się, że te zdjęcia pomogą nam przyspieszyć przygotowania i same procedury lądowania i późniejszego ogrodzenia gruntu. Okazało się jednak zupełnie odwrotnie. Widząc dane, zdaliśmy sobie sprawę, że mamy wielkie problemy do rozwiązania, które tak po prostu się nie uda" — komentuje Фуджимото.

Przypomnijmy, że sonda kosmiczna "Хаябуса-2" został uruchomiony w grudniu 2014 roku. Jego głównym zadaniem jest zebranie próbek gruntu powierzchni asteroidy Рюгу i przesłania tych próbek z powrotem na Ziemię. Na powierzchni asteroidy planuje wystrzelić nieciągła pociskiem, dostępnych na pokładzie "Хаябусы-2", a powstali w wyniku wybuchu cząstki jego powierzchni zebrać do zamykanego pojemnika i za kilka lat zrzucić na Ziemię.

W końcu września na powierzchnię asteroidy zostały pomyślnie przywrócone i skutecznie posadzone dwa japońskich skaczących rovera MINERVA-II1. Na początku października sonda również zrzucił na powierzchnię Рюгу niemiecki lądownik MASCOT. Ostatnio pracował na powierzchni zaledwie 18 godzin (zgodnie z planem).

Początkowa przygotowanie do głównej części misji – "rozstrzelanie" asteroidy – powinna rozpocząć się w październiku, jednak japońskiej agencji kosmicznej JAXA, a także jego partnerów, biorących udział w tej misji, musiał odłożyć plany te jak najmniej do początku stycznia.

"Przy nauce czegoś nowego i nieznanego, my zazwyczaj staramy się korzystać z dotychczasowych doświadczeń. W tym przypadku, to doświadczenie zagrał z nami okrutny żart – planetoida Итокава, który badaliśmy w ramach misji "Хаябуса-1", okazał się zupełnie różnią się od Рюгу. Ale wyjścia nie mamy, a musimy jakoś rozwiązać wszystkie nieoczekiwane problemy" — wyjaśnia Фуджимото.

Pierwszy dzwonek zbliżającej się problemy padła po zbliżeniu sondy "Хаябуса-2" z asteroidą w końcu lata. Aparat zrobił kilka zdjęć jego powierzchni, na której naukowcy zauważyli duże nagromadzenie głazów. Powierzchnia okazała się była dosłownie usiana nimi.

"Jesteśmy bardzo mocno się pomylili w obliczeniach. Teraz już trudno powiedzieć, dlaczego mamy wierzyć w to, że powierzchnia Рюгу będzie pokryta jest równomiernie реголита, jak na Итокаве. Z drugiej strony, jasne, dlaczego wystąpił ten błąd — wszystkie inne komety i asteroidy też podobne do Итокаву w tym zakresie" — mówi naukowiec.

Usiana kostki brukowej o wysokości od kilkunastu centymetrów do kilku metrów powierzchni Рюгу utrudniał wybór fazy lądowania. Nie, sadzić sam sonda "Хаябуса-2" bezpośrednio na powierzchnię asteroidy naukowcy nie zamierzają, ale chcą maksymalnie zbliżyć go z powierzchni, aby strzelać w niego i zebrać próbki. Taki wymóg jest spowodowane brakiem sondy robotów ręce, z pomocą której można było zebrać wzniesione po wybuchu cząsteczki.

Główna trudność, jak podkreślają naukowcy, tkwi właśnie w tym, jak zbliżyć urządzenie na minimalną odległość z Рюгу, a następnie rzucając się gwałtowna eksplozja, wystrzelić w niego swego rodzaju "kulą" w momencie kontaktu z powierzchnią. Po tym urządzenie musi nabrać wysokości i wykonać kilka obrotów wokół Рюгу, zbierając kurz i drobne kamienie wyrzucone w przestrzeń nad powierzchnią asteroidy, za pomocą specjalnej pułapki. Naukowcy początkowo liczyli w podobny sposób uzyskać kilkadziesiąt gramów реголита, ale w tej chwili perspektywy tego przedsięwzięcia stają się szare.

Луцилла Le-Zagroda, jedna z uczestniczek misji z Планетологического institute w Tucson (USA) wyjaśnia, że podobne wymagania dla "Хаябусы-2", a także cecha powierzchni Рюгу znacznie осложнили wybór miejsca do lądowania dwóch japońskich роверов, a także zadania pozyskiwania gruntu. Naukowcy ostatecznie jednak wybrał (L07, L08 i M04), znajdujące się u równika asteroidy, ale i tu nie wszystko okazało się takie proste, jak by się chciało.

Tak, każdy punkt ma kilka potencjalnie wolnych miejsc do lądowania, z których każdy o powierzchni 100 x 100 metrów. Ale i w nich znajdują się dziesiątki większych kamieni, które mogą prowadzić do niepowodzenia misji podczas bombardowania powierzchni i kolejnych облетов sondy wokół asteroidy do zbierania próbek.

"U nas, w rzeczywistości będzie tylko jedna próba, aby uzyskać próbki gruntu z wewnętrznych warstw asteroidy. Na pokładzie "Хаябусы-2" istnieje tylko jeden взрывпакет i przyłączeniowa do niego 2,5-malutką miedziany "bomba", a także niewielka liczba tantalu kul. Jeśli coś pójdzie nie tak, innych możliwości nie będzie" — dodaje Фуджимото.

Naukowcy podkreślają, że początkowo planowano przeprowadzić próbny ogrodzenie gruntu w październiku tego roku, a bombardowania — w marcu-kwietniu przyszłego. Ale otwartą części o powierzchni zmusiły naukowców odsunąć te plany na późniejszy termin.

Swoją ostrożnośćnaukowcy ze względu na fakt, że nie do końca wyjaśnili wszystkie cechy strukturalne asteroidy, a także nie zorientowali się w tym, dlaczego na jego powierzchni jest to ogromna ilość kamieni. Jeśli nie jest się domyślić, dalsze bezmyślne ciąg dalszy misji może doprowadzić do katastrofalnych awarii. Na przykład, podczas взрытые, może wspiąć się duża liczba kamieni, które mogłyby uszkodzić sondę.

"Do tej pory u nas było kilka założeń, ale wcześniej uzyskane dane wskazywały na to, że Рюгю nie jest jednolite ciało, a swoistą "galimatias" z wielu dużych kamieni i innych obiektów naturalnych zanieczyszczeń. Asteroida mógł pojawić się w wyniku zderzenia dwóch innych obiektów, składających się ze stosunkowo luźnej i mocną materii" — tłumaczą naukowcy.

Zgodnie z założeniami Le-Zagroda, усеянную bruku powierzchnię można wyjaśnić następującą analogią. Jeśli wziąć авоську, napełnić ją drobnymi kamieniami i duże kostki brukowej, a następnie dobrze wstrząsnąć, duże kamienie znajdą się na powierzchni, a małe granulki скопятся na dnie torby. Jeśli założenie jest prawdziwe w odniesieniu do Рюгу, to może to oznaczać, że jego powierzchnia jest stale aktualizowana nowymi kamieniami, co też trzeba brać pod uwagę w trakcie misji zbierania próbek. W chwili obecnej zespół sprawdzić to przypuszczenie, porównując zdjęcia asteroidy i spektroskopowi dane z tym, co pokazują wyniki renderowania modeli komputerowych Рюгу.

Ale czy tak na poważnie, jak to sobie wyobrażają sobie naukowcy z japońskiej agencji kosmicznej? Według Ralpha Яуманна, kierownika projektu MASCOT z Niemieckiej agencji kosmicznej (DLR), zakłada, że wpływ bruku w sondzie "Хаябуса-2" może być nie tak katastrofalne, jak to wydaje się być jego współpracownikami.

"podczas lądowania na asteroidzie, nasz moduł do czynienia z jednym z tych głazów i zapadła się na bok. Na szczęście nic strasznego się nie stało. Spodziewaliśmy się, że coś takiego może się zdarzyć. Co więcej, jest to zderzenie pomogło nam wykonać pomiary, które tłumaczył właściwości materii asteroidy" — komentuje naukowiec.

Яуманн zauważa, że naukowcy misji doskonale wiedzieli, jaki energii kinetycznej posiadał MASCOT podczas tego starcia. Dane te pozwoliły im obliczyć gęstość kamienia, opierając się na jego zdjęcia, otrzymane już po tym, jak lądownik wykonał kolejny skok.

Naukowcy odkryli, że materia kamienia okazała się bardzo miękka i porowata. Dlatego starcie modułu z nim raczej wyrządziło szkodę samemu булыжнику, a nie modułu. Kamień osnowy i częściowo zawalił się. Na jego powierzchni została duże wgniecenie. Niemieccy naukowcy uważają, że taka gęstość materii jest charakterystyczna dla całego asteroidy.

Aby Dowiedzieć się, to na pewno zespół misji planuje za pomocą analizy ponad setki zdjęć, a także danych zebranych MASCOT i informacji, które będą gromadzone w jednym z japońskich skaczących роверов, które nadal pracować na powierzchni asteroidy. Ponadto, aby zminimalizować ryzyko lądowania, uważają naukowcy, można będzie kosztem maksymalnej precyzji wykonania tego procesu. I nad tym inżynierowie misji już pracują. Na przykład, naukowcy chcą zmniejszyć rozmiar startowego sondy do wysokości 20 metrów. Przy tym zaznacza się, że dokładność pozycjonowania do tej pory już osiągnęła 10,8 m, co powinno już wystarczyć do precyzyjnego dotyku powierzchni. Oprócz tego, "Хаябуса-2" rozpraszał się na powierzchni Рюгу specjalne sygnały, które pomogą urządzenia obliczyć prawidłową pozycję przy spadku w strefie М04. W tej chwili jest ona postrzegana przez specjalistów JAXA, najbardziej bezpieczne dla takiej operacji.

Omówić przebieg misji japońskiej misji "Хаябуса-2".