Особливість поверхні астероїда Рюгу ставить під загрозу місію японського зонда

Виявлена особливість поверхні астероїда Рюгу ставить під сумнів успішність місії японського космічного зонда «Хаябуса-2», основна мета якого полягає в зборі зразків його ґрунту. Раніше ми вже повідомляли, що на поверхню астероїда успішно висадилися , а також німецький посадковий модуль. І поки весь світ святкував отримання перших фотографій поверхні Рюгу, японські вчені були шоковані тим, що побачили на цих знімках.

Про перші результати роботи на поверхні астероїда Рюгу на конференції DPS, що проходила в американському місті Ноксвілл, поділився Масакі Фуджімото, один з керівників місії «Хаябуса-2», а також інші учасники місії.

«Перші отримані астероїда в прямому сенсі занурили нас в шок. Ми очікували, що ці знімки допоможуть нам прискорити підготовку і самі процедури посадки і подальшого забору грунту. Але все виявилося зовсім навпаки. Побачивши дані, ми зрозуміли, що у нас великі проблеми, вирішити які так просто не вийде», — коментує Фуджімото.

Нагадаємо, що космічний зонд «Хаябуса-2» був запущений в грудні 2014 року. Його основне завдання полягає в зборі зразків ґрунту поверхні астероїда Рюгу та відправки цих зразків назад на Землю. В поверхню астероїда планується вистрілити розривним снарядом, наявними на борту «Хаябусы-2», а піднялися в результаті вибуху частинки його поверхні зібрати в контейнер і через пару років скинути на Землю.

В кінці вересня на поверхню астероїда були успішно скинуті і успішно посаджені два японських стрибають ровера MINERVA-II1. На початку жовтня зонд також скинув на поверхню Рюгу німецький посадковий модуль MASCOT. Останній пропрацював на поверхні всього 18 годин (як і було заплановано).

Початкова підготовка до основної частини місії – «розстрілу» астероїда – повинна була початися в жовтні, проте японського космічного агентства JAXA, а також його партнерам, які беруть участь в цій місії, довелося відкласти ці плани як мінімум до початку січня.

«При вивченні чогось нового і незвіданого, ми, як правило, намагаємося спиратися на минулий досвід. В даному випадку, цей досвід зіграв з нами злий жарт – астероїд Ітокава, який ми вивчали в рамках місії «Хаябуса-1», виявився зовсім несхожий на Рюгу. Але виходу у нас немає, і нам доведеться якось вирішити всі непередбачені проблеми», — пояснює Фуджімото.

Перший дзвіночок наближається проблеми пролунав при зближенні зонд «Хаябуса-2» з астероїдом в кінці літа. Апарат зробив кілька знімків його поверхні, на якій вчені відзначили велике скупчення каменів. Поверхня виявилася буквально всіяна ними.

«Ми дуже сильно помилилися в розрахунках. Зараз вже складно сказати, чому ми повірили в те, що поверхня Рюгу буде покрита рівним шаром реголіту, як на Итокаве. З іншого боку, зрозуміло чому ця помилка сталася — всі комети і астероїди теж схожі на Итокаву в цьому відношенні», — продовжує вчений.

Всіяна камінням висотою від декількох десятків сантиметрів до декількох метрів поверхню Рюгу ускладнила вибір ділянки для посадки. Ні, садити сам зонд «Хаябуса-2» безпосередньо на поверхню астероїда вчені не збираються, але хочуть максимально зблизити його з поверхнею, щоб вистрілити в нього і зібрати зразки. Така вимога обумовлюється відсутністю у зонда роботизованої руки, з допомогою якої можна було зібрати піднялися після вибуху частинки.

Основна складність, як відзначають вчені, як раз і полягає в тому, як зблизити апарат на мінімальну відстань з Рюгу, а потім скинувши розривний снаряд, вистрілити в нього своєрідною «кулею» в момент торкання з поверхнею. Після цього апарат повинен набрати висоту і зробити кілька витків навколо Рюгу, зібравши пил і дрібні камені, підкинуті в простір над поверхнею астероїда, за допомогою спеціальної пастки. Вчені спочатку розраховували подібним чином отримати кілька десятків грам реголіту, але на поточний момент перспективи цієї затії виглядають туманними.

Луцилла Ле-Корр, одна з учасниць місії з Планетологического інституту в Тусоні (США) пояснює, що подібні вимоги для «Хаябусы-2», а також особливість поверхні Рюгу істотно ускладнили вибір місця для посадки двох японських роверів, а також завдання по збору ґрунту. Вчені в результаті все-таки вибрали (L07, L08 і M04), розташовані біля екватора астероїда, але і тут не все виявилося так просто, як хотілося б.

Так, кожна точка має кілька потенційно вільних місць для висадки, кожне з яких площею 100 x 100 метрів. Але і в них містяться десятки достатньо великих каменів, здатних призвести до невдачі місії під час бомбардування поверхні і наступних обльотів зонда навколо астероїда для збору зразків.

«У нас по суті буде лише одна спроба для того, щоб отримати зразки ґрунту з внутрішніх шарів астероїда. На борту «Хаябусы-2» є тільки один вибуховий пакет і приєднана до нього 2,5-кілограмова мідна «бомба», а також невелике число танталових куль. Якщо щось піде не так, інших можливостей у нас не буде», — додає Фуджімото.

Дослідники зазначають, що спочатку планувалося провести пробний забір ґрунту в жовтні цього року, а бомбардування — в березні-квітні наступного. Але нові деталі про його поверхні змусили вчених відсунути ці плани на більш пізній термін.

Свою обережністьдослідники пояснюється тим, що вони не до кінця з'ясували всі структурні особливості астероїда, а також не розібралися в тому, чому на його поверхні є така величезна кількість каменів. Якщо це не з'ясувати, подальше бездумне продовження місії може призвести до катастрофічного провалу. Наприклад, при взрытые, може піднятися велика кількість каменів, які можуть пошкодити зонд.

«До цього моменту у нас є кілька припущень, але раніше отримані дані вже натякають на те, що Рюгю являє собою не монолітне тіло, а своєрідну «солянку» з безлічі великих каменів та інших об'єктів природного космічного сміття. Астероїд міг з'явитися в результаті зіткнення двох інших об'єктів, що складалися з відносно рихлою і неміцною матерії», — пояснюють вчені.

Згідно з припущеннями Ле-Корр, всіяну камінням поверхню можна пояснити такою аналогією. Якщо взяти торбинку, наповнити її дрібним камінням і великими каменюками, а потім добре потрясти, то великі камені виявляться на поверхні, а невеликі гранули скопятся на дні сумки. Якщо припущення вірне відносно Рюгу, то це може означати, що його поверхню постійно оновлюється новими камінням, що також потрібно врахувати в ході місії по збору зразків. Зараз команда перевіряє цю здогадку, зіставляючи фотографії астероїда і спектроскопічні дані з тим, що показують результати прорахунку комп'ютерних моделей Рюгу.

Але чи все так серйозно, як це уявляють собі вчені з японського космічного агентства? За словами Ральфа Яуманна, керівника проекту MASCOT з Німецького космічного агентства (DLR), він припускає, що удар каменів по зонду «Хаябуса-2» може бути не таким катастрофічним, як це представляється його колегами.

«Під час посадки на астероїд, наш модуль зіткнувся з одним з таких каменів і завалився на бік. На щастя, нічого страшного не сталося. Ми очікували, що щось подібне може трапитися. Більш того, це зіткнення допомогло нам провести виміри, які уточнили властивості матерії астероїда», — коментує вчений.

Яуманн зазначає, що вчені місії чудово уявляли, який кінетичної енергією володів MASCOT під час цього зіткнення. Ці дані дозволили їм обчислити щільність каменю, спираючись на його фотографії, отримані вже після того, як посадковий модуль здійснив наступний стрибок.

Вчені з'ясували, що матерія каменю виявилася дуже м'якою і пористої. Тому зіткнення модуля з ним швидше завдало пошкодження самому бруківці, а не модулю. Камінь деформувався і частково зруйнувався. На його поверхні залишилася велика вм'ятина. Німецькі вчені вважають, що така щільність матерії характерна для всього астероїда.

З'ясувати це напевно команда місії планує з допомогою аналізу більше сотні фотографій, а також даних, зібраних MASCOT та інформації, яка буде зібрана одним з японських стрибають роверів, продовжують працювати на поверхні астероїда. Крім того, мінімізувати ризик посадки, вважають дослідники, можна буде за рахунок максимальної точності виконання цього процесу. І над цим інженери місії вже працюють. Наприклад, вчені хочуть скоротити розмір посадкової зонди до розміру 20 метрів. При цьому наголошується, що точність позиціонування до справжнього моменту вже досягла позначки в 10,8 метра, чого має вистачати вже для точного торкання поверхні. Крім цього, «Хаябуса-2» розкидав на поверхні Рюгу спеціальні маячки, які допоможуть апарату розрахувати правильне положення при зниженні в зоні М04. Зараз вона розглядається фахівцями JAXA найбільш безпечною для такої операції.

Обговорити хід місії японської місії «Хаябуса-2» можна .