Hayabusa2 is een Japans ruimtevaartuig voor asteroïde-bemonstering dat in december 2014 werd gelanceerd. Het is met succes samengekomen met asteroïde Ryugu op 27 juni 2018, volgens de Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA).
Gedurende 18 maanden zal de sonde de asteroïde porren, prikken en inslaan, waarbij een kleine lander en drie rovers worden ingezet. Het zal dan een kunstmatige krater ontploffen om materiaal onder het oppervlak van de asteroïde te analyseren. Daarna gaat de sonde terug naar de aarde en arriveert tegen het einde van 2020 met monsters op sleeptouw. [Verwante: Asteroïde aankomst! Japanse sonde bereikt 'tol' Space Rock Ryugu]
De missie is een vervolg op Hayabusa, die in 2010 ondanks talrijke technische problemen monsters van de asteroïde Itokawa naar de aarde terugstuurde.
Missie-ontwikkeling
Hayabusa2 werd voor het eerst geselecteerd door de Japanse commissie voor ruimtevaartactiviteiten in 2006, en ontving financiering in augustus 2010 (kort na de terugkeer van Hayabusa). De kosten worden geschat op 16,4 miljard yen ($ 150 miljoen).
De basisconfiguratie van Hayabusa2 lijkt erg op Hayabusa, behalve wat verbeterde technologie, volgens JAXA. Hier zijn enkele van de verbeteringen op Hayabusa2.
- Ionenmotor: Verbetering van de levensduur van de neutralisatoren (die op Hayabusa faalden) door het interne magnetische veld te versterken. Er zullen ook meer zorgvuldige controles van de ionenmotor worden uitgevoerd om de voortstuwing en de ontstekingsstabiliteit te verbeteren.
- Monsternamemechanisme: betere afdichtingsprestaties, meer compartimenten en een verbeterd mechanisme voor het oppakken van materiaal van het oppervlak. Op Hayabusa was ten tijde van de monsterafname niet duidelijk of het daadwerkelijk iets van de oppervlakte had opgepikt.
- Re-entry capsule: JAXA heeft een instrument toegevoegd om acceleratie, beweging en binnentemperaturen tijdens de vlucht te meten. (De Hayabusa-capsule brak tijdens re-entry.)
- Platte antennes: In plaats van de paraboolantenne van Hayabusa heeft Hayabusa2 platte antennes. Hierdoor heeft het dezelfde communicatiecapaciteit als Hayabusa, terwijl het bespaart op gewicht (en startbrandstof). "Een platte antenne kan dankzij technologische verbeteringen op dezelfde capaciteit presteren als een paraboolantenne ... Dankzij het platte ontwerp wordt het gewicht van de antenne teruggebracht tot een vierde, vergeleken met een paraboolantenne met dezelfde prestaties. " Zei JAXA.
Dit zijn de belangrijkste instrumenten van de missie:
- Small Carry-on Impactor (SCI): Dit creëert een kunstmatige krater op het oppervlak van de asteroïde. Hayabusa2 zal kijken naar de veranderingen aan het oppervlak voor en na de impact. Ze zullen ook de krater bemonsteren om "verse" materialen uit de ondergrond te halen.
- Near InfraRed Spectrometer (NIRS3) en Thermal Infrared Imager (TIR): de spectrometer zal kijken naar de minerale samenstelling van de asteroïde en de eigenschappen van water daar. De imager zal de temperatuur en thermische traagheid (weerstand tegen veranderende temperatuur) van de asteroïde bestuderen.
- De kleine rovers MINERVA-II: Drie kleine rovers stuiteren langs het oppervlak en verzamelen gegevens van dichtbij. Ze zijn de opvolgers van de MINERVA-rover aan boord van Hayabusa, die na de lancering zijn doel niet haalde.
- Een kleine lander (MASCOT): Dit is een lander die maar één keer zal springen nadat hij aan de oppervlakte is gekomen. Het zal ook close-up observaties van het oppervlak uitvoeren. Dit instrument is gebouwd door DLR (het Duitse ruimteagentschap) en de CNES (het Franse ruimteagentschap).
Touchdown!
Op 21 september 2018 heeft Hayubasa2 de eerste twee rovers, MINERVA-II1A en MINERVA-II1B, uitgeworpen. De rovers werden ingezet toen de satelliet ongeveer 180 voet (55 meter) boven het oppervlak van de asteroïde was, leden van het missieteam zeiden. Elk van de schijfvormige robots is 7 inch breed bij 2,8 inch lang (18 bij 7 centimeter), met een massa van ongeveer 2,4 lbs (1,1 kilogram). In plaats van mee te rollen zoals Martian-rovers, sprong het paar van plaats naar plaats op Ryugu.
"De zwaartekracht op het oppervlak van Ryugu is erg zwak, dus een rover aangedreven door normale wielen of rupsbanden zou omhoog zweven zodra hij begon te bewegen", schreven teamleden van Hayabusa2 in een MINERVA-II1 beschrijving. "Daarom werd dit springmechanisme gebruikt om over het oppervlak van zulke kleine hemellichamen te bewegen. De rover zal naar verwachting tot 15 minuten in de lucht blijven na een enkele sprong voor de landing, en tot 15 m [50 voet] ] horizontaal. " [Hop, Don't Roll: How the Tiny Japanese Rovers on Asteroid Ryugu Move]
Kort nadat ze waren ingezet, legden de Hayubasa2-teamleden op aarde een communicatieverbinding met de rovers tot stand. Die link ging even verloren door de rotatie van de asteroïde.
Nadat de link was hersteld, stuurden de twee rovers foto's en video's naar huis vanaf het oppervlak van de asteroïde. Foto's werden niet alleen vanaf de oppervlakte vastgelegd, maar ook vanuit de lucht door de springende robots.
"Neem even de tijd om te genieten van 'staan' op deze nieuwe wereld", aldus JAXA-functionarissen in een verklaring. De video is gemaakt in de loop van 1 uur en 14 minuten, beginnend op 22 september om 21.34 uur. EDT (0134 GMT op 23 september). [Japan's Hayabusa2 Asteroid Ryugu Sample-Return Mission in Pictures]
De MASCOT-rover is met succes om 21:57 uur ingezet. EDT 2 oktober (0157 GMT op 3 oktober) en kwam kort daarna tot stilstand op Ryugu.
"Het kon niet beter zijn gegaan", zei MASCOT-projectmanager Tra-Mi Ho van het DLR Institute of Space Systems in Bremen, Duitsland, in een verklaring. (DLR is het Duitse acroniem voor het German Aerospace Center, dat MASCOT heeft gebouwd in samenwerking met het Franse ruimteagentschap CNES.)
Net als MINERVA-II1A en -II1B beweegt MASCOT door te hoppen. Een metalen ‘swing arm’ in de rover kan worden gemanipuleerd om beweging uit te lokken of om zichzelf op het oppervlak van de asteroïde te plaatsen.
De robot van schoenendoos was meer dan 17 uur in gebruik - iets langer dan de verwachte 16 uur van de missie. Alle gegevens die het over de asteroïde heeft verzameld, zijn met succes naar Hayubasa2 verzonden.
Wetenschappelijke doelen
Japan koos een ander type asteroïde om voor Hayabusa2 te bestuderen. Het doel is om informatie te verzamelen over een grote verscheidenheid aan asteroïden in het hele zonnestelsel. Ryugu is een C-type asteroïde, wat betekent dat het koolstofhoudend is; met een hoog koolstofpercentage is dit het meest voorkomende type asteroïde in het zonnestelsel. (Het doelwit voor Hayabusa was Itokawa, een S-type asteroïde - wat betekent dat het meer bestaat uit steenachtige materialen en nikkelijzer.)
Ryugu is een ouder type lichaam dan Itokawa en bevat waarschijnlijk meer organische of gehydrateerde mineralen, zei JAXA. Organische stoffen en water zijn belangrijke elementen voor het leven op aarde, hoewel hun aanwezigheid op andere lichamen niet noodzakelijkerwijs het leven zelf betekent.
"We verwachten de oorsprong van het leven te verduidelijken door monsters te analyseren die zijn verkregen van een primair hemellichaam zoals een C-type asteroïde om organische stof en water in het zonnestelsel te bestuderen, en hoe ze naast elkaar bestaan terwijl ze elkaar beïnvloeden," zei JAXA .
Dit artikel is op 23 oktober 2018 bijgewerkt door Space.com-bijdrager Nola Taylor Redd.
