Хаябуса ( яп. はやぶさ , « Сапсан » , до запуска имел наименование MUSES-C ) — космический аппарат Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), предназначенный для изучения астероида Итокава и успешно доставивший образцы его грунта на Землю. В его честь названа земля Хаябусы на Плутоне (название утверждено МАС 7 сентября 2017 года) .

Конструкция

Масса аппарата — 510 кг. Оснащён четырьмя маршевыми ионными двигателями .

Аппарат нёс на себе миниатюрного робота «Минерва» цилиндрической формы (диаметром 12 и длиной 10 сантиметров) массой 519 грамм, который был оснащён солнечными батареями и тремя фотокамерами. Его стоимость около 10 млн долларов.

Запуск и перелёт

«Хаябуса» был запущен 9 мая 2003 года японской ракетой-носителем М-5 . Планировалось, что в июне 2007 года он вернётся к Земле и сбросит капсулу с добытыми образцами грунта. Это была бы первая доставка грунта с иного крупного небесного тела после лунных экспедиций .

Во время перелёта сильная солнечная вспышка нарушила работу солнечных батарей, что снизило до минимума маневренность аппарата. Из-за этого космический корабль достиг астероида лишь в сентябре, вместо расчётной даты в середине 2005 года. Также нарекания вызывала и работа ионных двигателей .

Сближение с Итокавой

12 сентября 2005 года аппарат приблизился к астероиду на расчётные 20 км и начал проводить детальные исследования. В связи с выходом из строя двух гироскопов из трёх выполнение намеченной программы оказалось под угрозой.

Первая посадка. Потеря робота «Минерва»

В ноябре 2005 года «Хаябуса» должен был осуществить на Итокаве три короткие посадки — одну пробную и две штатные. Однако из-за ряда сбоев одна посадка прошла неудачно (хотя при этом аппарат, как и планировалось, смог оставить на астероиде алюминиевую пластинку с именами 880 тысяч землян из почти 150 стран).

Кроме того, на поверхность аппарат должен был выпустить крошечного робота «Минерва», оснащённого тремя фотокамерами; две из них образовывали пару для стереосъёмки объектов, расположенных на расстоянии от 10 до 50 см от робота, в том числе для съемок отдельных пылинок, третья камера могла бы наблюдать более удалённые объекты поверхности. Также робот был оснащён приборами для изучения состава астероида . Однако после отделения робота связь с ним установить не удалось, и «Минерва» была потеряна; робот улетел в открытый космос.

Вторая посадка. Сбой компьютера

26 ноября аппарат осуществил ещё одну попытку забора грунта. В момент максимального сближения с поверхностью астероида произошел сбой компьютера. Аппарат потерял ориентацию и повредил один из двигателей, вскоре связь с ним была потеряна. Однако грунт удалось забрать. К марту 2006 года связь удалось восстановить.

Как сообщило 29 ноября 2005 агентство Kyodo , причина невыполнения штатной процедуры забора грунта 26 ноября — ошибка в программе , заложенной с Земли в бортовой компьютер «Хаябусы» двумя днями ранее. Штатная процедура забора грунта предусматривала выстрел в грунт несколькими пульками и накопление выброшенного при ударе вещества астероида. В ходе исполнения этой программы была ошибочно активирована одна из защитных функций, которая и заблокировала «выстрел» .

Возвращение на Землю

В июне 2006 JAXA сообщило, что аппарат, возможно, все-таки сможет вернуться на Землю.
4 февраля 2009 сотрудникам JAXA удалось наконец перезапустить ионный двигатель и окончательным манёвром направить аппарат к Земле.

13 июня 2010 года аппарат вошёл в атмосферу Земли и 13 июня в 13:51 UTC (17:51 мск) сбросил спускаемую капсулу, содержащую образцы вещества астероида . Капсула приземлилась в 14:56 UTC (18:56 мск) в районе полигона Вумера на юге Австралии . Сам аппарат сгорел в плотных слоях атмосферы.

Итоги миссии

Капсула была доставлена в Японию. Было исследовано примерно 1500 микрозёрен доставленного вещества и спустя пять месяцев учёные выяснили, что значительная часть собранных частиц состоит из оливина . Выяснилось, что Итокаву действительно можно считать источником обыкновенных хондритов , однако своим минералогическим составом он всё же отличается от наиболее распространённых хондритов. Большинство метеоритов — это H- и L-хондриты (то есть с высоким и низким содержанием железа соответственно), а Итокава имеет весьма незначительное содержание железа. Такие LL-хондриты менее всего распространены на Земле.

Из ловушки A, которая была открыта при попытке забора грунта Итокавы 26 ноября, было извлечено, при помощи специальной лопаточки, примерно 1500 микрозерен вещества, в основном размером 10 мкм и менее. Осмотр, с помощью сканирующего электронного микроскопа , и анализ химического состава позволил идентифицировать их как частицы оливинов, пироксенов и плагиоклазов . Относительное количество и элементный состав частиц соответствуют примитивным метеоритам из класса углистых хондритов, а также данным дистанционного зондирования астероида приборами «Хаябусы».

Так, на графике, отражающем долю железа в суммарном количестве железа и магния в оливинах и пироксенах, материал в ловушке A соответствует примерно 30 % для оливинов и 25 % для пироксенов. Именно такое соотношение установлено для поверхностного материала астероида Итокава. В то же время для материала земной мантии характерна значительно более низкая доля железа — порядка 10 %.

Кроме того, в ловушке A не найдены ни частицы магматического происхождения , обычные для района запуска «Хаябусы» (дациты), ни фрагменты осадочных пород района посадки в Австралии (кварц, глины, карбонаты). Это позволяет отвергнуть возможность загрязнения приемного устройства КА земным грунтом.

Ещё одна важная находка заключается в том, что минералы, находящиеся в пыли Итокавы, метаморфизированы. Это означает, что они в течение длительного времени были разогреты примерно до 800 ˚С (а для того чтобы достичь такой температуры — астероиду необходимо иметь около 20 км в диаметре). Это говорит о том, что нынешний Итокава является фрагментом большего тела.

«Хаябуса» стал первым космическим аппаратом, доставившим на Землю образцы грунта астероида и шестым автоматическим КА, доставившим внеземное вещество на Землю — после « Луны-16 », « Луны-20 », « Луны-24 », Genesis и « Стардаст ».

См. также

• « Стардаст » — космический аппарат НАСА , предназначенный для исследования кометы Вильда 2 и доставки образца её вещества на Землю .
• « Розетта » — космический аппарат ЕКА для исследования кометы 67P/Чурюмова — Герасименко .
• « Хаябуса-2 » — подобная «Хаябуса» миссия по доставке образцов грунта с астероида (162173) 1999 JU3
• Список первых посадок на небесные тела

Примечания

Ссылки

• ,
• «Новости космонавтики» № 2003/7 —
• на сайте Исследовательского совета по естественным наукам и технике Канады
• по материалам Aviation Week и NYT
• Статья, детально описывающая полёт «Хаябуса» и возникшие нештатные ситуации.