Cztery nowe światy

  • Lotnictwo Aviation International 2/2019
Cztery nowe swiaty

Cztery nowe swiaty

W ostat­nich mie­sią­cach cztery sondy kosmiczne odwie­dziły cztery miej­sca w Układzie Słonecznym, do któ­rych dotąd nie dotarł żaden ziem­ski prób­nik. W kolej­no­ści osią­gnię­cia celu były to: japoń­ski Hayabusa‑2 i pla­netka Ryugu, ame­ry­kań­ski OSIRIS-REx i pla­netka Bennu, także ame­ry­kań­ski New Horizons i for­mal­nie bez­i­mienna jesz­cze pla­netka 2014 MU69 oraz chiń­ski Chang’e‑4, który wylą­do­wał na odwró­co­nej od Ziemi stro­nie Księżyca.

Cztery sondy, z któ­rych dwie wypo­sa­żone są w róż­no­rodne apa­raty mobilne, a nie­które mają przy­wieźć na Ziemię próbki gleby, już teraz uka­zały nam mocno zaska­ku­jące pod wzglę­dem kształtu czy budowy zewnętrz­nej światy, któ­rych zba­da­nie może przy­nieść odpo­wie­dzi na fun­da­men­talne w astro­no­mii pyta­nia, doty­czące wcze­snej fazy powsta­wa­nia naszego układu.

Zmasowany atak

W 2003 r. Japońska Agencja Kosmiczna JAXA wysłała w kie­runku pla­netki Itokawa sondę Hayabusa (jap. sokół). Miała ona zba­dać pla­netkę, pobrać z niej nie­wielką, jed­no­gra­mową próbkę gruntu i przy­wieźć ją na Ziemię oraz umie­ścić na powierzchni „skoczka” MINERVA – minia­tu­ro­wego robota, odbi­ja­ją­cego się od pla­netki i foto­gra­fu­ją­cego ją. W 2005 r. sonda dotarła do pla­netki i roz­po­częła jej bada­nia. Jednak zarówno zrzut skoczka, jak i dwie próby pobra­nia próbki w zasa­dzie zakoń­czyły się fia­skiem – sko­czek minął Itokawę, a Hayabusa ule­gła poważ­nej awa­rii. Po trwa­ją­cych pół­tora roku wiel­kich wysił­kach udało się ją czę­ściowo przy­wró­cić do życia i skie­ro­wać ku Ziemi.
Dopiero w 2010 r. kap­suła powró­ciła na naszą pla­netę. W jej wnę­trzu zna­le­ziono zale­d­wie około pół­tora tysiąca zia­ren pyłu o śred­nicy około 10 mikro­me­trów. Pomimo for­mal­nego suk­cesu misji, JAXA zda­wała sobie sprawę, że misję należy powtó­rzyć, uni­ka­jąc oczy­wi­ście popeł­nio­nych błę­dów. Zmodernizowana sonda o masie star­to­wej 590 kg otrzy­mała nazwę Hayabusa‑2.
Wystrzelona została 3 grud­nia 2014 r., a jej celem została pla­netka Ryugu, mająca śred­nicę około 920 m. Tym razem w skład sondy weszły dodat­kowo aż cztery pojazdy – trzy skoczki MINERVA-II (MIcro-Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid), każdy o masie 1,1 kg, obda­rzone zdol­no­ścią prze­miesz­cza­nia się za pomocą pod­sko­ków i nie­miecko-fran­cu­ski MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) o masie 9,7 kg. Sonda została dodat­kowo wypo­sa­żona w pocisk z dwu­ki­lo­gra­mo­wym ładun­kiem wybu­cho­wym. Oprócz dwóch pró­bek z róż­nych miejsc Ryugu, ma ona pobrać trze­cią – z wnę­trza kil­ku­me­tro­wej śred­nicy kra­teru, który powsta­nie w wyniku zde­to­no­wa­nia wspo­mnia­nego poci­sku tuż nad jej powierzch­nią.
Po roku od startu sonda prze­le­ciała w pobliżu Ziemi, dzięki temu manew­rowi uzy­skała dodat­kowe 1,6 km/s, po czym uru­cho­miła sil­niki jonowe. Funkcjonowały one suma­rycz­nie bli­sko rok, co pozwo­liło osią­gnąć Ryugu 27 czerwca 2018 r. Sonda nie weszła na orbitę pla­netki, lecz poru­sza się w jej sąsiedz­twie po iden­tycz­nej orbi­cie helio­cen­trycz­nej na tzw. wyso­ko­ści bazo­wej, wyno­szą­cej 20 km. Już pierw­sze zdję­cia Ryugu wyka­zały, że ma ona dziwny kształt, zbli­żony do sze­ścianu. W dodatku na jed­nym z bie­gu­nów spo­czywa pła­ski, kil­ku­dzie­się­cio­me­tro­wej śred­nicy głaz o wyraź­nie jaśniej­szym zabar­wie­niu.
W końcu lipca i w sierp­niu wyko­nano serię trzech zbli­żeń do pla­netki, kolejno na wyso­kość 6 km, 5 km i 851 m, za każ­dym razem powra­ca­jąc na wyso­kość bazową. Następnie sonda wyko­nała manewr boczny o war­to­ści 9 km, pod­czas któ­rego pozo­sta­wała w odle­gło­ści 20 km wzglę­dem powierzchni Ryugu. We wrze­śniu wyko­nano dwie ope­ra­cje obni­ża­nia pułapu.
Podczas pierw­szej, nazwa­nej Touchdown 1 Rehearsal 1 (TD1-R1), celem było zej­ście do pułapu poni­żej 40 m i symu­la­cja zetknię­cia i pobra­nia próbki gruntu. Operacja została wyko­nana 11 wrze­śnia, jed­nak prze­rwano ją na wyso­ko­ści 600 m, gdyż lidar nie był w sta­nie zare­je­stro­wać odbi­cia sygnału od ciem­niej­szej, niż zakła­dano, powierzchni pla­netki i nastą­pił powrót do wyso­ko­ści bazo­wej. 20 wrze­śnia Hayabusa‑2 ponow­nie zaczęła opa­dać i następ­nego dnia na wyso­ko­ści około 55 m nad Ryugu, przy pręd­ko­ści zni­ża­nia 10 cm/s wyrzu­cono z niej w kie­runku powierzchni skoczki MINERVA-II‑1 ROVER 1A/Mimizuku (jap. puchacz) i MINERVA-II‑1 ROVER 1B/Fukuro (jap. sowa), po czym sonda roz­po­częła ponowne wzno­sze­nie do wyso­ko­ści bazo­wej.
Oba pojazdy tym­cza­sem opa­dły na powierzch­nię, prze­ka­zu­jąc obrazy zarówno pod­czas opa­da­nia, jak i z samej powierzchni. Następnie roz­po­częły 10 – 20 metrowe skoki (1A wyko­nał ich dzie­więć, a 1B cztery), nadal prze­ka­zu­jąc obrazy i pomiary tem­pe­ra­tury powierzchni. Kolejne zej­ście ku powierzchni zaini­cjo­wano 2 paź­dzier­nika. Następnego dnia, z pułapu 51 m zrzu­cono na powierzch­nię robota MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout), który dzia­łał przez 17 godzin i 7 minut, a sama sonda powró­ciła na pozy­cje bazową 8 paź­dzier­nika.
15 paź­dzier­nika z suk­ce­sem wyko­nano ope­ra­cję TD1-R1‑A, pod­czas któ­rej sonda zbli­żyła się do powierzchni na 22 m. Kolejną ope­ra­cję (TD1-R3) wyko­nano 2425 paź­dzier­nika, gdy z wyso­ko­ści 13 m zrzu­cono na powierzch­nię znacz­nik celu Target Marker B. 27 paź­dzier­nika, bez­po­śred­nio po powro­cie do wyso­ko­ści bazo­wej, roz­po­częto ope­ra­cję BOX‑C. W jej pierw­szej czę­ści sonda zeszła 30 paź­dzier­nika 5,1 km, a w dru­giej, 1 listo­pada, na 2,2 km. Następnie roz­po­częto powrót do wyso­ko­ści bazo­wej, którą osią­gnięto 5 listo­pada.
W tym cza­sie miano zgod­nie z pla­nem pobrać pierw­szą próbkę gruntu, jed­nak obrazy ze skocz­ków poka­zały, że na powierzchni Ryugu jest dużo gła­zów i kamieni, a rego­litu bar­dzo nie­wiele. W tej sytu­acji pobra­nie próbki za pomocą spe­cjal­nej ssawy odło­żono na 18 – 24 lutego 2019 r., by opra­co­wać odpo­wied­nią stra­te­gię.
Ponieważ zbli­żał się okres koniunk­cji Ryugu ze Słońcem, gdy komu­ni­ka­cja z sondą była nie­moż­liwa, 23 listo­pada dla bez­pie­czeń­stwa roz­po­częto wzno­sze­nie sondy do pułapu 110 km, który osią­gnięto 11 grud­nia. Powrót na wyso­kość bazową nastą­pił 25 grud­nia. Według obec­nego planu gene­ra­cja kra­teru ma nastą­pić w marcu-kwiet­niu, póź­niej zosta­nie zrzu­cony sko­czek MINERVA-II‑2, a w końcu roku roz­pocz­nie się podróż powrotna. Powrót kap­suły na Ziemię spo­dzie­wany jest w grud­niu 2020 r.

  • Waldemar Zwierzchlejski

To jest skrócona wersja artykułu.

CZYTAJ E-WYDANIE KUP WYDANIE PAPIEROWE