Japanin ilmailu- ja avaruusjärjestö (JAXA) on julkaissut sensaatiokuvia salaperäisestä esineestä, joka on telakoitu Itokawan asteroidiin. Viraston edustajat eivät antaneet kommentteja esineestä, mutta nyt Hayabusa-avaruuskoettimen suorittaman tämän asteroidin tutkimismatkan mukana olleiden toimintahäiriöiden syyt ovat selvillä.
Kohteen koko on noin 100 metriä
6. syyskuuta 2005. Japanilainen avaruusalus Hayabusa saapui Itokawan asteroidin kiertoradalle. Koetin, joka aiemmin tunnettiin nimellä MUSES-C, käynnistettiin toukokuussa 2003 toimittamaan näyte asteroidimateriaalista maapallolle. JAXA: n mukaan Hayabusa oli 4. syyskuuta aamulla vain 1000 kilometriä kohteesta, missä se liikkui 10 kilometrin tuntinopeudella. Asteroidi Itokawa on voimakkaasti pitkänomainen runko, jonka pituus on noin 600 metriä ja halkaisija noin kaksisataa. Matka ei sujunut vakavista ongelmista: Heinä- ja lokakuussa 2005 laitteessa epäonnistui kaksi stabilointijärjestelmän gyroskooppia, minkä pitäisi varmistaa anturin vakaa sijainti lähellä asteroidista kiertorataa. Vain yksi gyroskooppi pysyi toiminnassa, joten vaihtomootorit oli kytkettävä päälle anturin pitämiseksi. MCC-asiantuntijat onnistuivat kehittämään tällaisen asennonvalvontajärjestelmän minimoimaan aiemmin suunnittelematon polttoaineenkulutus näihin tarkoituksiin. Ja tutkijoilla oli edelleen toivo, että lähetysohjelma toteutettaisiin täysimääräisesti. Erittelyjen vuoksi lähetysohjelmaan tehtiin kuitenkin tiettyjä mukautuksia. Esimerkiksi koettimen toiminta-aika asteroidin läheisyydessä lyheni kuukaudella. Lisäksi kolmen lyhyen laskeutumisen sijaan Hayabusalla oli vain kaksi suoritettavaa. Mutta ennen heitä on laskeutumisen harjoitus. Harjoitus oli tarkoitus pitää 4. marraskuuta. Ja asteroidin kontakti maaperän näytteiden keräämiseen on suunniteltu 12. ja 25. marraskuuta. Erittelyjen vuoksi lähetysohjelmaan tehtiin kuitenkin tiettyjä mukautuksia. Esimerkiksi koettimen toiminta-aika asteroidin läheisyydessä lyheni kuukaudella. Kolmen lyhyen laskeutumisen sijaan Hayabusalla oli vain kaksi suoritettavaa. Mutta ennen heitä on laskeutumisen harjoitus. Harjoitus oli tarkoitus pitää 4. marraskuuta. Ja asteroidin kontakti maaperän näytteiden keräämiseen on suunniteltu 12. ja 25. marraskuuta. Erittelyjen vuoksi lähetysohjelmaan tehtiin kuitenkin tiettyjä mukautuksia. Esimerkiksi koettimen toiminta-aika asteroidin läheisyydessä lyheni kuukaudella. Lisäksi kolmen lyhyen laskeutumisen sijaan Hayabusalla oli vain kaksi suoritettavaa. Mutta ennen heitä on laskeutumisen harjoitus. Harjoitus oli tarkoitus pitää 4. marraskuuta. Ja asteroidin kosketus maaperänäytteiden keräämiseen on suunniteltu 12. ja 25. marraskuuta.
12. syyskuuta. Koetin oli 20 kilometrin päässä taivaankappaleen pinnasta ja suoritti tarkemman tutkimuksen asteroidin pinnasta. Kuvat osoittavat, että pienellä planeetalla on tasankoja ja vuoria, ja tutkijat toivovat pystyvänsä rekonstruoimaan asteroidin historian maisemasta. Avaruusalus alkoi kartoittaa Itokawaa. Kuten japanilaisessa avaruusjärjestössä (JAXA) todettiin, maanpäällisillä laboratorioilla on vain näytteitä kuun maaperästä, ja aine muilta planeetoilta tai aurinkokunnan pienistä kappaleista tuli maahan vain luonnollisesti - meteoriittien muodossa.
Hayabusa-koettimen 4. marraskuuta pidetty kokous Itokawan asteroidin kanssa lykättiin loputtomiin. Kun Hayabusa alkoi lähestyä taivaankappaletta 3. marraskuuta, sen lähettämän "poikkeavan signaalin" vuoksi lasku lopetettiin. Kahden ruumiin välinen etäisyys oli tuolloin hieman alle kilometri. Oletettiin kuitenkin, että Hayabusa lähestyisi asteroidia hyvin lähellä ja "pudottaisi" sen päälle pienikokoisen MINERVA-koettimen, joka pystyy hyppäämään epätasaisen maan yli.
Mainosvideo:
Yritys laskeutua tutkimusrobotti Minerva japanilaisen Hayabusa-koettimen Itokawan asteroidille päättyi epäonnistumiseen. Lauantaina 12. marraskuuta Japanin avaruusjärjestön käskystä Minerva-robotti erottui koettimesta, joka sijaitsi 60 metrin päässä asteroidin pinnasta, jolla oli sylinterimäinen muoto (10 senttimetriä korkea, halkaisijaltaan 12 senttimetriä, kapseliin kaiverrettiin 877 490 ihmisen nimet, jotka olivat kirjautuneet sisään ennen laukaisua) lähetyssivustolla) ja painoi 591 grammaa. Robotin hinta on noin 10 miljoonaa dollaria. Se oli varustettu 5-10 metrin hyppylaitteella, joka oli vuorattu aurinkopaneeleilla, kolmella videokameralla ja kuudella erittäin herkällä anturilla. Robotin piti tutkia taivaankappaleen pintaa, mutta virasto menetti välittömästi yhteyden siihen eikä sulkenut poisettä hän voisi lentää avaruuteen asteroidin, joka on vain sata tuhannesosaa maapalloa, matalan painovoiman vuoksi. Sitten alettiin valmistautua itse koettimen asteroidille laskeutumiseen maaperänäytteiden keräämiseksi, joka oli suunniteltu 19. ja 25. marraskuuta.
Ensimmäinen yritys "laskeutua" japanilaiseen Hayabusa-koettimeen Itokawan asteroidin pinnalle oli suunniteltu 20. marraskuuta. Japanilaisen avaruusjärjestön JAXA: n mukaan ensimmäinen kontakti asteroidiin epäonnistui. Hayabusa laskeutui 40 metrin korkeuteen pinnan yläpuolelta, pudotti kohteen, jota hänen piti käyttää vertailuna kosketettaessa, ja laskeutui sitten 17 m: iin. Sitten yhteys ilmestyi, mutta Hayabusa ei pystynyt toteuttamaan suunniteltua liikettä (kuten tutkijat alun perin uskoivat). Vian vuoksi, jonka syytä ei selvitetty, koetin meni offline-tilaan, tallensi tietoja järjestelmiensä tilasta ja toimitti sen maakeskukseen analysoitavaksi.
Hieman myöhemmin ilmoitettiin, että japanilainen avaruuskoe Hayabusa kuitenkin kosketti Itokawan asteroidia 20. marraskuuta 2005, mutta ei voinut ottaa näytteitä asteroidin materiaalista. Tähän johtopäätökseen päätyivät Japanin ilmailu- ja avaruusjärjestön (JAXA) asiantuntijat käsiteltyään ja tutkittuaan avaruusaluksen maapallolle välittämiä tietoja. Yksityiskohtainen analyysi Hayabusan asemalta saaduista tiedoista, joista seuraa, että laite kuitenkin laskeutui ja vietti puoli tuntia asteroidilla. JAXA: n raportin mukaan Hayabusa aloitti laskeutumisensa klo 19.00 GMT 19. marraskuuta 1 km: n korkeudesta. Navigointi- ja ohjausjärjestelmät toimivat normaalisti, ja 19. marraskuuta kello 17.30 koettimen käskettiin maapallolta laskeutumaan ennalta määrätylle alueelle Itokawan pinnalle. Alustavien arvioiden mukaan poikkeama suunnitellun laskeutumisen pisteestä oli 30 cm. Saatiin myös asteroidin ja Hayabusan liikeradat ja tiedot ajoneuvon korkeuden muutoksen dynamiikasta asteroidin yläpuolella. Ajoneuvo vapautti navigointimerkin (pieni pallo, jossa oli heijastava pinnoite) ja saavutti asteroidin pinnan - tämä tosiasia vahvistetaan saaduilla kuvilla. Koetin jatkoi laskeutumistaan ja kello 18:40 17 m: n etäisyydellä Itokawan pinnasta eteni laskeutumisen viimeiseen vaiheeseen. Välittömästi sen jälkeen tiedonsiirto laitteen kanssa katkesi ja jatkui vasta 20. marraskuuta kello 0.30. JAXA: n saamasta koettimesta saadut tiedot osoittavat kuitenkin, että koetin laskeutui Itokawan pinnalle ja pysyi siellä puolen tunnin ajan. Toistettava yritys koettimen laskeutumiseen oli suunniteltu 25. marraskuuta 2005. "Tämä on japanilaisen avaruusaseman ensimmäinen onnistunut laskeutuminen Itokawan asteroidille", JAXA kertoo. Aikaisemmat yritykset tutustua asteroidiin olivat epäonnistuneita - 12. marraskuuta 2005 menetettiin pienoiskoossa oleva robotti "Minerva", jota koetin yritti vapauttaa asteroidille.
25. marraskuuta 2005 Japanilainen koetin Hayabusa saavutti Itokawan asteroidin pinnan ja otti maaperänäytteet niiden toimittamiseksi maahan. Avaruusalus oli Itokawan pinnalla vain muutaman sekunnin. Japanin avaruusjärjestön (JAXA) saamien tietojen perusteella koetin toimi normaalisti ja maaperän näytteenotto onnistui. Neljä päivää myöhemmin löydettiin Hayabusa-koettimen läheltä kaasuvuoto ionimoottorista. JAXA: n tiedottaja Atsushi Ako sanoi, että tästä syystä koetin alkoi liikkua epätasaisesti ja se oli asetettava "turvalliseen tilaan". Laitteen aurinkopaneelit käännettiin kohti aurinkoa, jotta laite linjaisi liikeradan. Japanilaiseen avaruusalukseen rakennettu ionimoottori työntää sen poispäin ulostyöntyvän plasman eli ionisoidun inertin kaasun avulla. Alussa aluksella oli noin 65 kiloa ksenonia. Lisäksi Hayabusassa on tavanomainen suihkumoottori.
30. marraskuuta 2005 ilmoitettiin, että japanilaisella avaruuskoettimella Hayabusalla on ongelmia suihkumoottoreiden kanssa. Yhteys koettimeen menetettiin käytännössä maanantaina 28. marraskuuta, ja vasta tiistaina 29. marraskuuta JAXA-asiantuntijat saivat signaalin Hayabusalta. "Jos epäonnistumme moottoreiden elvyttämisessä, koettimen paluu maapallolle tulee mahdottomaksi", sanoi projektin johtaja professori Junichiro Kawaguchi. 29. marraskuuta apuantennin toiminta oli mahdollista palauttaa, 1. joulukuuta telemetriatiedot saatiin käyttämällä tätä antennia. Tosin tiedonsiirtonopeus oli vain 8 bittiä sekunnissa, yhteys oli heikko ja usein keskeytynyt. Saatujen tietojen avulla oli kuitenkin mahdollista määrittää, että suuntausjärjestelmässä ja virtalähdejärjestelmässä oli vakavia ongelmia. Noin 1. joulukuuta noin lopullinen energian menetys johti useimpien laivalla olevien laitteiden sammutukseen tai osittaiseen uudelleenkäynnistykseen. Laitteen kemiallinen moottori yritettiin käynnistää 2. joulukuuta uudelleen, mutta sen täyttä toimintaa ei ollut mahdollista saavuttaa: työntövoima on, mutta se on hyvin heikko. 3. joulukuuta kävi ilmi, että koettimen pääantenni poikkesi annetusta suunnasta 10 °. Avaruusaluksen vaaditun suunnan palauttamiseksi oli välttämätöntä vapauttaa ksenonisuihku ionimoottorista. 5. joulukuuta pääantenni otti oikean sijainnin ja onnistui vastaanottamaan uuden osan telemetriatiedoista. Hayabusa-koettimen ja Itokawan asteroidin välinen etäisyys 6. joulukuuta oli noin 550 km ja koettimen ja Maan välillä - 290 miljoonaa km. Itse koetin liikkui tällä hetkellä kohti maata suhteellisen nopeudella noin 5 km / h. Yhteys laitteen kanssa katkesi 9. joulukuuta.
Missä ovat Itokawan asteroidin kraatterit? He eivät ole siellä, mikä on melko odottamatonta. Japanilainen robottikoetin Hayabusa lähestyi vuonna 2005 asteroidia, joka voisi ylittää maapallon kiertoradan. Avaruusalus välitti valokuvia pinnasta, toisin kuin mitä aurinkokunnassa tähän mennessä on kuvattu - pinnasta, josta puuttuu kraattereita. Kuinka voit selittää tällaisten yleisten pyöreiden syvennysten puuttumisen?
Kun japanilaiset tutkijat avasivat steriilejä kanistereita Hayabusa-avaruuskoettimen osastoista matkalla Itokawan asteroidiin, he toivoivat, että avaruusaluksen säiliöissä oli ainakin pieni määrä materiaalia analysoitavaksi. Ja heidän odotuksensa täyttyivät. Tutkimusanturi toimitti asteroidin hiukkasia (pölyä), vaikka määrä oli vähäinen.
Tutkijat ovat todenneet, että Itokawan pinnalla on aineessa muutoksia, ja kun otetaan huomioon, että asteroidia kuumennettiin pitkään jopa 800 asteen lämpötilassa, nämä muutokset eivät vastaa tämän kokoisen asteroidin odotuksia (Itokawan asteroidin mitat ovat tällä hetkellä halkaisijaltaan noin 500 m). …
Siksi pääteltiin, että asteroidi Itokawa on itse asiassa paljon suuremman (yli 20 km poikki) asteroidin jäänne, joka tuhoutui. Tämä on klassinen raunio, joka on painovoiman avulla vedetty yhteen painovoiman avulla pieneksi sekoitetuksi kasaksi.
Vuonna 2015 Japani aikoo käynnistää avaruuskoettimen uudelleen tavoitteenaan saada asteroidi 1999 JU3: n kivinäytteet. Tällä kertaa tehtävän suorittaa Hayabusa 2 -koetin.
Mikä tämä outo esine on? Ehkä se on toisen sivilisaation avaruusalus tai ulkomaalainen koetin, joka johtaa mineraalien louhintaa. Miksi japanilaiset päättivät lähettää koettimen tälle asteroidille eikä muille? Ehkä he huomasivat tämän salaperäisen poikkeaman paljon aikaisemmin?
Erilaisten tietojen analysoinnin jälkeen kävi ilmi, että maapähkinäisen avaruusrungon eri osilla on erilaiset tiheydet. Tämä tarkoittaa, että se muodostui kahden pienemmän rungon törmäyksen seurauksena.
Tähtitieteilijät ovat todenneet, että asteroidiin vaikuttaa niin sanottu Yarkovsky-vaikutus, joka määrittää pienen taivaankappaleen nopeuden ja pyörimisakselin muutoksen aurinkolämmön vaikutuksesta. Tämän vaikutuksen vuoksi Itokawan asteroidin pyörimisnopeus kasvaa hitaasti: kiertoajan muutos on vain 0,045 sekuntia vuodessa.
Teoreettisissa laskelmissa ennustettiin erilainen, paljon suurempi luku, mikä tarkoittaa, että taivaankappaleen tiheys on epätasainen. Puolet Itokawan tiheydestä on 1750 kiloa kuutiometriä kohti ja toisen puolen tiheys 2850 kiloa kuutiometriä kohti.
Itokawa on Apollo-perheen asteroidi, spektroskooppinen luokka S (IV). Asteroidin pituus on 548 m. Asteroidi pyörii 12,32 tunnin jakson ajan, pyörimisakseli on kohtisuorassa ekliptikan tasoon nähden. Itokawan muoto on epäsäännöllinen, sen voidaan katsoa koostuvan pienemmästä osasta ("pää") ja suuremmasta ("runko") … Ulkonäöltään asteroidi on hyvin erilainen kuin muut tutkitut asteroidit. Sen pinta voidaan jakaa kahteen tyyppiseen maisemaan: karu maasto, peitetty suurella määrällä kiviä ja lohkareita, ja tasangot "kannaksella".
Useimmat asteroidit ovat pääosin hienojen regoliitti - kivipölyjen törmäyksissä pienten meteoriittien kanssa. Kävi ilmi, että Itokawa sisältää vain pieniä määriä tällaista päällystettä - sen hieno materiaali koostuu sorasta kooltaan verrattavissa olevista hiukkasista. Jotkut tutkijat uskovat, että hieno pöly kulkeutui pois tai siirtyi pinnan alle. Lisäksi regoliitin fragmentit eivät jakaudu koko pinnalle, vaan ne ovat keskittyneet tasaisille tiloille, jotka muodostavat viidesosan asteroidin pinta-alasta. Muun pinnan kohdalla on hajallaan olevia halkaisijaltaan suuria lohkareita, jotka viittaavat siihen, että jokin prosessi siirtää soraa tasaisille alueille. Yksi soran liikkumisen mahdollisista mekanismeista on törmäykset kosmisten kivien kanssa, jotka aiheuttivat asteroidin ravistamisen useita tunteja.
Tällaiset vapinat voivat myös vaikuttaa kraatterien esiintymiseen Itokawan asteroidissa. Tutkijat näkivät vähemmän tällaisia muodostumia kuin odotettiin, vain kuusikymmentä niistä mittaa useita metrejä. Pieniä kraattereita ei ehkä ole muodostunut, koska pienet meteoriitit törmäsivät asteroidiin tuhoamalla pinnalla olevat kivilohkot muodostamatta kraatteria. Tutkijat ovat myös eri mieltä asteroidin muodostumisesta. Arviot sen tiheydestä osoittivat, että 39% Itokawan tilavuudesta koostuu tyhjistä tiloista. Se olisi voinut muodostua joko kerralla yhden suuren mukulakivipinon muodossa tai muodostua kahdesta törmäävästä osasta. Sen muoto puhuu viimeisimmän version puolesta, mutta asteroidimuodostelman alueella olevat kohteet liikkuvat nopeudella 2 km / s, mikä on liikaa kahden törmäävän kohteen tarttumiselle yhteen. Tämän lisäksi asteroidin koostumus on edelleen ratkaisematon ongelma. Hayabusa-koettimen tekemät spektritutkimukset osoittivat, että kivet eivät olleet aiemmin alttiina lämmölle. Maalta tehdyt tutkimukset Havaijilla sijaitsevalla teleskoopilla osoittivat kuitenkin, että Itokawa suli osittain yli 1000 ° C: seen kuumennuksen jälkeen.