11 lipca 2019 japońska sonda Hayabusa2 wykonała drugie udane lądowanie na powierzchni asteroidy Ryugu. Tym razem statek pobrał próbki skalne z miejsca uszkodzonego przez, zrzucony wcześniej w tym roku, ładunek wybuchowy.
Japońska sonda Hayabusa2 to następca wysłanej w 2003 roku sondy Hayabusa do asteroidy Itokawa. Statek dotarł do asteroidy Ryugu w czerwcu 2018 roku. Od tego czasu jego instrumenty przeprowadziły wiele obserwacji obiektu z bliska, na jego powierzchnię wypuszczono parę skoczków MINERVA-II i nieco większe urządzenie MASCOT, a w lutym 2019 wykonano pierwsze udane lądowanie na powierzchni, podczas którego pobrano próbki, mające wrócić na Ziemię w powrotniku w 2020 roku.
Sonda wykonała 5 kwietnia zrzut niewielkiego pojemnika z materiałami wybuchowymi. Celem operacji było utworzenie sztucznego krateru na powierzchni. Podczas udanego drugiego lądowania sondy pobrano kolejną porcję próbek – tym razem właśnie z rejonu utworzonego krateru.
Przebieg lądowania
Schemat operacji drugiego lądowania sondy Hayabusa2. Źródło: JAXA.
Operacja rozpoczęła się 10 lipca zniżaniem z pozycji wyjściowej na wysokości 20 km. Początkowo statek zniżał się z prędkością 40 cm/s. Na wysokości 5 km sonda zaczęła opadać wolniej, z prędkością 10 cm/s.
11 lipca o 2.40 czasu polskiego sonda znalazła się 30 m nad asteroidą. Wtedy rozpoczęła się operacja utrzymania wysokości i szukania jasnego wskaźnika, pozostawionego wcześniej na powierzchni. Na jego podstawie Hayabusa2 była w stanie autonomicznie rozpocząć ostatnią fazę zniżania.
Do tego momentu sonda mierzyła wysokość nad asteroidą za pomocą wysokościomierza laserowego LIDAR, w ostatniej fazie statek korzystał z informacji podawanej przez instrument Laser Range Finder (LRF). Ta faza zniżania trwała do wysokości około 8,5 m.
Wtedy nastąpiła zmiana orientacji statku do pozycji lądowania, gdzie statek był prawie równoległy do powierzchni, ale lekko nachylony instrumentem do zbierania próbek. Po ostatnim zniżaniu sonda dotknęła o 3.05 powierzchni, a mechanizm do pobrania próbek wystrzelił pocisk, który spowodował zebranie się materiału skalnego w próbniku sondy. Sonda po wykonaniu lądowania natychmiast zaczęła wznoszenie. Statek wrócił do pozycji wyjściowej na wysokości 20 km 12 lipca.
Miejsce lądowania
W ostatnich miesiącach załoga sondy wykonała kilka operacji obserwacyjnych i przeprowadziła analizy celem wyboru miejsca dla drugiego lądowania. Kandydatami były miejsca w pobliżu utworzonego sztucznego krateru, które mają potencjał posiadania materiału skalnego odkrytego przez wybuch.
Łącznie, między operacją utworzenia krateru SCI a drugim lądowaniem, wykonano 4 operacje zniżania i obserwacji okolic.
Statek wykonał też 30 maja udane umieszczenie markera w rejonie zainteresowania, podczas prowadzonej wtedy operacji obserwacji na niskiej wysokości PPTD-TM1A. Błąd w planowanym zrzucie markera wyniósł jedynie 3 m (w zrzucie przed pierwszym lądowaniem błąd ten wyniósł 15 m).
Rejon zainteresowania C01-C znajdujący się blisko utworzonego wcześniej krateru został lekko zmodyfikowany, uwzględniając miejsce zrzucenia markera (tak zmodyfikowany region nazwano C01-Cb). W jego okolicy oznaczono zagrażające sondzie głazy, szczególnie badając te znajdujące się w obrębie owalu planowanej operacji lądowania – cztery znajdujące się tam skały oszacowano na sięgające wysokości od 39 cm do 65 cm.
To ostatecznie w pobliżu zrzuconego wskaźnika zdecydowano się wykonać lipcowe drugie lądowanie sondy.
Slajd przedstawiający cel drugiego lądowania sondy Hayabusa2. Po lewej stronie obszar tego lądowania i jego okolice (z dołu po prawej utworzony w wyniku operacji SCI krater). Po prawej stronie przybliżony obszar C01-Cb. Różowymi owalami zaznaczono większe przeszkody skalne. Źródło: JAXA, University of Tokyo. Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST.
Zdjęcie wykonane przez kamerę ONC-W1 tuż po wykonaniu drugiego lądowania na asteroidzie. Źródło: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST.
Podsumowanie
Było to ostatnie lądowanie sondy Hayabusa2 na asteroidzie Ryugu. Statek był gotowy przeprowadzić trzy takie manewry, jednak inżynierowie postanowili nie ryzykować kolejnej próby, posiadając już próbki w dwóch komorach.
Hayabusa2 opuści asteroidę pod koniec 2019 roku, z próbkami wróci w pobliże Ziemi, zrzucając specjalną kapsułę powrotną, która ma wylądować na terenie Australii w grudniu 2020 roku.
Na podstawie: JAXA
Opracował: Rafał Grabiański
Więcej informacji:
Na zdjęciu tytułowym: Obszar lądowania, sfotografowany kilka minut po pobraniu z niego próbek. Źródło: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu and AIST.
