Hayabusa -Hayabusa

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Hayabusa
Hayabusa hover.jpg
Uma representação artística de Hayabusa acima da superfície de Itokawa
Nomes Muses-C (antes do lançamento)
Tipo de missão devolução de amostra
Operador JAXA
COSPAR ID 2003-019A
SATCAT nº 27809
Duração da missão 7 anos, 1 mês e 4 dias
Propriedades da espaçonave
Massa de lançamento 510 kg (1.120 lb)
Massa seca 380 kg (840 lb)
Início da missão
Data de lançamento 04:29:25, 9 de maio de 2003 (UTC) ( 2003-05-09T04: 29: 25Z )
Foguete MV
Local de lançamento Centro Espacial de Uchinoura
Fim da missão
Disposição cápsula de retorno de amostra :
nave recuperada : reentrada balística
Minerva e rover : contato perdido
Último contato Minerva : 12 de novembro de 2005
Data de recuperação cápsula de amostra : 07:08, 14 de junho de 2010
Data de decadência nave espacial : 13 de junho de 2010
Data de desembarque cápsula de amostra : 13 de junho de 2010 14:12 UT ( 13/06/2010 )
Local de pouso perto de Woomera, Austrália
Sobrevôo da terra
Abordagem mais próxima 06:23, 19 de maio de 2004
Distância 3.725 km (2.315 mi)
Encontro com (25143) Itokawa
Data de chegada 12 de setembro de 2005, 1:17 UTC
Data de partida Dezembro de 2005
(25143) Itokawa lander
Data de desembarque 19 de novembro de 2005, 21:30 UTC
Retornar lançamento 19 de novembro de 2005, 21:58 UTC
(25143) Itokawa lander
Data de desembarque 25 de novembro de 2005
Massa da amostra <1g
 

Hayabusa ( japonês :は や ぶ さ, " falcão peregrino ") foi uma espaçonave robótica desenvolvida pela Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) para retornar uma amostra de material de um pequeno asteróide próximo à Terra chamado 25143 Itokawa para a Terra para análise posterior. Hayabusa , anteriormente conhecido como MUSES-C para Mu Space Engineering Spacecraft C , foi lançado em 9 de maio de 2003 e se encontrou com Itokawa em meados de setembro de 2005. Depois de chegar a Itokawa, Hayabusa estudou a forma do asteróide, rotação, topografia, cor, composição, densidade e história. Em novembro de 2005, pousou no asteróide e coletou amostras na forma de pequenos grãos de material asteroidal, que foram devolvidos à Terra a bordo da espaçonave em 13 de junho de 2010.

A espaçonave também carregava um minilander destacável, MINERVA , que não conseguiu chegar à superfície.

Missão em primeiro lugar

Denis JP Moura (à esquerda) e Junichiro Kawaguchi (à direita) no Congresso Internacional de Astronáutica (IAC) de 2010

Outras espaçonaves, notavelmente Galileo e NEAR Shoemaker (ambas lançadas pela NASA ), já haviam visitado asteróides antes, mas a missão Hayabusa foi a primeira tentativa de devolver uma amostra de asteróide à Terra para análise.

Além disso, a Hayabusa foi a primeira espaçonave projetada para pousar deliberadamente em um asteróide e, em seguida, decolar novamente ( NEAR Shoemaker fez uma descida controlada à superfície de 433 Eros em 2000, mas não foi projetada como um módulo de pouso e foi eventualmente desativada depois disso chegado). Tecnicamente, a Hayabusa não foi projetada para "pousar"; ele simplesmente toca a superfície com seu dispositivo de captura de amostra e depois se afasta. No entanto, foi a primeira nave projetada desde o início para fazer contato físico com a superfície de um asteróide. Junichiro Kawaguchi, do Instituto de Ciências Espaciais e Astronáuticas, foi indicado para liderar a missão.

Apesar da intenção de seu projetista de um contato momentâneo, a Hayabusa pousou e pousou na superfície do asteróide por cerca de 30 minutos (veja a linha do tempo abaixo).

Perfil da missão

A espaçonave Hayabusa foi lançada em 9 de maio de 2003 às 04:29:25 UTC em um foguete MV do Centro Espacial de Uchinoura (ainda chamado de Centro Espacial de Kagoshima na época). Após o lançamento, o nome da espaçonave foi alterado de MUSES-C original para Hayabusa , a palavra japonesa para falcão . Os motores de íon de xenônio da espaçonave (quatro unidades separadas), operando quase continuamente por dois anos, lentamente moveram Hayabusa em direção a um encontro em setembro de 2005 com Itokawa. Ao chegar, a espaçonave não entrou em órbita ao redor do asteróide, mas permaneceu próxima em uma órbita heliocêntrica de manutenção de estação .

O modelo de meia escala da Hayabusa no IAC em 2010

Hayabusa pesquisou a superfície do asteróide a uma distância de cerca de 20 km (13,7 mi), (a "posição do portão"). Depois disso, a espaçonave moveu-se para mais perto da superfície (a "posição inicial") e, em seguida, aproximou-se do asteróide para uma série de pousos suaves e para a coleta de amostras em um local seguro. A navegação ótica autônoma foi amplamente empregada durante este período porque o longo atraso de comunicação proíbe o comando em tempo real baseado na Terra. No segundo que a Hayabusa pousou com sua buzina de coleta desdobrável, a espaçonave foi programada para disparar minúsculos projéteis na superfície e coletar o spray resultante. Algumas partículas minúsculas foram coletadas pela espaçonave para análise na Terra.

Depois de alguns meses nas proximidades do asteróide, a espaçonave foi programada para acionar seus motores para iniciar seu cruzeiro de volta à Terra. Esta manobra foi atrasada devido a problemas com o controle de atitude (orientação) e os propulsores da nave. Uma vez que estava em sua trajetória de retorno, a cápsula de reentrada foi liberada da espaçonave principal três horas antes da reentrada, e a cápsula navegou em uma trajetória balística, reentrando na atmosfera da Terra às 13:51, 13 de junho de 2010 UTC. Estima-se que a cápsula experimentou um pico de desaceleração de cerca de 25 G e taxas de aquecimento de aproximadamente 30 vezes as experimentadas pela espaçonave Apollo . Ele pousou de paraquedas perto de Woomera , Austrália.

Em relação ao perfil da missão, a JAXA definiu os seguintes critérios de sucesso e pontuações correspondentes para os principais marcos da missão antes do lançamento da espaçonave Hayabusa . Como mostra, a espaçonave Hayabusa é uma plataforma para testar novas tecnologias e o objetivo principal do projeto Hayabusa é a primeira implementação mundial de motores de íons de descarga por micro-ondas . Portanto, 'operação de motores iônicos por mais de 1000 horas' é uma conquista que dá uma pontuação total de 100 pontos, e o resto dos marcos são uma série de experimentos inéditos do mundo construídos sobre ela.

A réplica da cápsula de reentrada exibida na JAXAi (fechada em 28 de dezembro de 2010)
Critérios de sucesso para Hayabusa Pontos Status
Operação de motores iônicos 50 pontos Sucesso
Operação de motores iônicos por mais de 1000 horas 100 pontos Sucesso
Gravidade terrestre auxilia com motores iônicos 150 pontos Sucesso
Encontro com Itokawa com navegação autônoma 200 pontos Sucesso
Observação científica de Itokawa 250 pontos Sucesso
Touch-down e coleta de amostra 275 pontos Sucesso
Cápsula recuperada 400 pontos Sucesso
Amostra obtida para análise 500 pontos Sucesso

MINERVA mini-lander

Artigo principal: MINERVA (nave espacial)

Hayabusa realizada uma pequena mini- sonda (pesando apenas 591 g (20,8 oz), e aproximadamente 10 cm (3,9 pol) de altura por 12 cm (4,7 pol) de diâmetro) com o nome " Minerva " (abreviatura de MI de Cro- N ano E Xperimental V eículo R obot para o esteróide A ). Um erro durante a implantação resultou na falha da nave.

Este veículo movido a energia solar foi projetado para aproveitar a gravidade muito baixa de Itokawa, usando um conjunto de volante interno para saltar pela superfície do asteróide, retransmitindo imagens de suas câmeras para a Hayabusa sempre que as duas espaçonaves estavam à vista uma da outra.

O MINERVA foi implantado em 12 de novembro de 2005. O comando de liberação do módulo de pouso foi enviado da Terra, mas antes que o comando pudesse chegar, o altímetro da Hayabusa mediu sua distância de Itokawa em 44 m (144 pés) e, assim, iniciou uma sequência automática de manutenção de altitude. Como resultado, quando o comando de liberação do MINERVA chegou, o MINERVA foi liberado enquanto a sonda estava subindo e em uma altitude maior do que o pretendido, de modo que escapou da atração gravitacional de Itokawa e caiu no espaço.

Se tivesse sido bem-sucedido, a MINERVA teria sido o primeiro rover espacial saltitante. A missão soviética Phobos 2 também encontrou um mau funcionamento ao tentar lançar um veículo espacial flutuante.

Importância científica e de engenharia da missão

O conhecimento atual dos cientistas sobre asteróides depende muito de amostras de meteoritos, mas é muito difícil comparar as amostras de meteoritos com os asteróides exatos de onde vieram. A Hayabusa ajudará a resolver esse problema, trazendo de volta amostras imaculadas de um asteróide específico e bem caracterizado. A Hayabusa preencheu a lacuna entre os dados de observação terrestre de asteróides e as análises laboratoriais de meteoritos e coleções de poeira cósmica . Também a comparação dos dados dos instrumentos de bordo do Hayabusa com os dados da missão NEAR Shoemaker irá ampliar o conhecimento.

A missão Hayabusa também tem uma grande importância de engenharia para a JAXA. Isso permitiu que a JAXA testasse ainda mais suas tecnologias nas áreas de motores iônicos , navegação autônoma e óptica, comunicação no espaço profundo e movimento próximo em objetos com baixa gravidade, entre outros. Em segundo lugar, como foi o primeiro contato suave pré-planejado com a superfície de um asteróide (o NEAR Shoemaker pousando em 433 Eros não foi pré-planejado), ele tem enorme influência em futuras missões de asteróide.

Mudanças no plano de missão

O perfil da missão Hayabusa foi modificado várias vezes, antes e depois do lançamento.

  • A nave espacial foi originalmente planejada para ser lançada em julho de 2002 no asteróide 4660 Nereus (o asteróide (10302) 1989 ML foi considerado como um alvo alternativo). No entanto, uma falha em julho de 2000 do foguete M-5 do Japão forçou um atraso no lançamento, colocando o Nereus e o ML 1989 fora de alcance. Como resultado, o asteróide alvo foi alterado para 1998 SF 36 , que logo depois foi nomeado para o pioneiro do foguete japonês Hideo Itokawa .
  • A Hayabusa deveria implantar um pequeno rover fornecido pela NASA e desenvolvido pelo JPL , chamado Muses-CN, na superfície do asteróide, mas o rover foi cancelado pela NASA em novembro de 2000 devido a restrições orçamentárias.
  • Em 2002, o lançamento foi adiado de dezembro de 2002 para maio de 2003 para verificar novamente os anéis de vedação de seu sistema de controle de reação, uma vez que foi descoberto que um deles estava usando um material diferente do especificado.
  • Em 2003, enquanto a Hayabusa estava a caminho de Itokawa, a maior explosão solar registrada na história danificou as células solares a bordo da espaçonave. Esta redução na energia elétrica reduziu a eficiência dos motores iônicos, atrasando assim a chegada a Itokawa de junho a setembro de 2005. Como a mecânica orbital ditou que a espaçonave ainda teria que deixar o asteróide até novembro de 2005, o tempo que ela foi capaz para gastar em Itokawa foi bastante reduzido e o número de pousos no asteróide foi reduzido de três para dois.
  • Em 2005, duas rodas de reação que governam o movimento de atitude da Hayabusa falharam; a roda do eixo X falhou em 31 de julho, e o eixo Y em 2 de outubro. Após a última falha, a espaçonave ainda era capaz de girar em seus eixos X e Y com seus propulsores. JAXA afirmou que, uma vez que o mapeamento global de Itokawa foi concluído, isso não foi um grande problema, mas o plano da missão foi alterado. As rodas de reação com falha foram fabricadas pela Ithaco Space Systems, Inc, Nova York, que mais tarde foi adquirida pela Goodrich Company .
  • Em 4 de novembro de 2005, o “ensaio” pousando em Itokawa falhou e foi remarcado.
  • A decisão original de amostrar dois locais diferentes no asteróide foi alterada quando um dos locais, o Deserto de Woomera, foi considerado muito rochoso para um pouso seguro.
  • Em 12 de novembro de 2005, o lançamento da miniprobe MINERVA terminou em fracasso.

Linha do tempo da missão

Até o lançamento

A missão de exploração de asteróides pelo Instituto de Ciência Espacial e Astronáutica (ISAS) teve origem em 1986-1987, quando os cientistas investigaram a viabilidade de uma missão de retorno de amostra para Anteros e concluíram que a tecnologia ainda não havia sido desenvolvida. Entre 1987 e 1994, o grupo conjunto ISAS / NASA estudou várias missões: uma missão de encontro de asteróide mais tarde tornou-se NEAR , e uma missão de retorno de amostra de cometa mais tarde tornou-se Stardust .

Em 1995, o ISAS selecionou o retorno de amostra de asteróide como uma missão de demonstração de engenharia, MUSES-C, e o projeto MUSES-C começou no ano fiscal de 1996. Asteróide Nereu foi a primeira escolha de destino, 1989 ML foi a escolha secundária. Na fase inicial de desenvolvimento, o Nereus foi considerado fora de alcance e o ML 1989 tornou-se o alvo principal. Uma falha no lançamento do MV em julho de 2000 forçou o lançamento do MUSES-C a ser adiado de julho de 2002 para novembro / dezembro, colocando o Nereus e o ML 1989 fora de alcance. Como resultado, o asteróide alvo foi alterado para 1998 SF 36 . Em 2002, o lançamento foi adiado de dezembro de 2002 para maio de 2003 para verificar novamente os anéis de vedação do sistema de controle de reação, uma vez que um deles foi encontrado usando material diferente do especificado. Em 9 de maio de 2003 04:29:25 UTC, o MUSES-C foi lançado por um foguete MV , e a sonda foi nomeada " Hayabusa ".

Cruzeiro

A verificação do propulsor de íons começou em 27 de maio de 2003. A operação com potência total começou em 25 de junho.

Asteróides são nomeados por seu descobridor. ISAS pediu a LINEAR , o descobridor de 1998 SF 36 , para oferecer o nome após Hideo Itokawa , e em 6 de agosto, Minor Planet Circular relatou que o alvo asteróide 1998 SF 36 foi nomeado Itokawa .

Em outubro de 2003, a ISAS e duas outras agências aeroespaciais nacionais no Japão foram fundidas para formar a JAXA .

Em 31 de março de 2004, a operação do propulsor iônico foi interrompida para se preparar para a oscilação da Terra. Última operação de manobra antes da passagem em 12 de maio. Em 19 de maio, a Hayabusa deu um show Earth swing-by. Em 27 de maio, a operação do propulsor de íons foi reiniciada.

Em 18 de fevereiro de 2005, a Hayabusa foi aprovada no afélio a 1,7 UA. Em 31 de julho, a roda de reação do eixo X falhou. Em 14 de agosto, a primeira imagem de Itokawa pela Hayabusa foi divulgada. A foto foi tirada pelo rastreador de estrelas e mostra um ponto de luz, que se acredita ser o asteróide, movendo-se pelo campo estelar. Outras imagens foram tiradas de 22 a 24 de agosto. Em 28 de agosto, a Hayabusa foi trocada dos motores iônicos pelos propulsores bi-propelentes para manobras orbitais. A partir de 4 de setembro, as câmeras da Hayabusa foram capazes de confirmar a forma alongada de Itokawa. A partir de 11 de setembro, colinas individuais foram detectadas no asteróide. Em 12 de setembro, Hayabusa estava a 20 km (12 milhas) de Itokawa e os cientistas da JAXA anunciaram que Hayabusa havia oficialmente "chegado".

Perto de Itokawa

Em 15 de setembro de 2005, uma imagem 'colorida' do asteróide foi lançada (que é, no entanto, de cor cinza). Em 4 de outubro, a JAXA anunciou que a espaçonave havia se movido com sucesso para sua 'posição inicial' a 7 km de Itokawa. Imagens de close foram divulgadas. Também foi anunciado que a segunda roda de reação da espaçonave, governando o eixo Y, havia falhado, e que a espaçonave agora estava sendo apontada por seus propulsores de rotação. Em 3 de novembro, a Hayabusa ficou a 3,0 km de Itokawa. Em seguida, começou sua descida, planejada para incluir a entrega de um marcador de alvo e a liberação do minilander Minerva. A descida correu bem no início, e imagens de navegação com câmeras grande angular foram obtidas. No entanto, às 01:50  UTC ( 10:50 JST ) do dia 4 de novembro, foi anunciado que, devido à detecção de um sinal anômalo na decisão Go / NoGo, a descida, incluindo a liberação de Minerva e o marcador de alvo havia sido cancelado. O gerente do projeto, Junichiro Kawaguchi, explicou que o sistema de navegação óptica não estava rastreando o asteróide muito bem, provavelmente devido ao formato complexo do Itokawa. Foi necessário um atraso de alguns dias para avaliar a situação e reagendar.

Em 7 de novembro, Hayabusa estava a 7,5 km de Itokawa. No dia 9 de novembro, a Hayabusa realizou uma descida a 70 m para testar a navegação de aterragem e o altímetro a laser. Depois disso, a Hayabusa recuou para uma posição mais alta, desceu novamente para 500 me lançou um dos marcadores de alvo no espaço para testar a capacidade da nave de rastreá-lo (isso foi confirmado). A partir da análise das imagens em close, o local do Deserto de Woomera (Ponto B) foi considerado muito rochoso para ser adequado para o pouso. O local do Mar das Musas (Ponto A) foi selecionado como local de pouso, tanto para o primeiro quanto para o segundo, se possível.

Em 12 de novembro, a Hayabusa se aproximou a 55 m da superfície do asteróide. MINERVA foi lançado, mas devido a um erro não conseguiu chegar à superfície. Em 19 de novembro, a Hayabusa pousou no asteróide. Houve uma confusão considerável durante e após a manobra sobre exatamente o que havia acontecido, porque a antena de alto ganho da sonda não pôde ser usada durante a fase final de toque, bem como o blecaute durante a entrega da antena da estação terrestre de DSN para Estação Usuda. Foi inicialmente relatado que a Hayabusa havia parado a aproximadamente 10 metros da superfície, pairando por 30 minutos por razões desconhecidas. O controle de solo enviou um comando para abortar e ascender, e quando a comunicação foi recuperada, a sonda havia se afastado 100 km do asteróide. A sonda entrou em modo seguro , girando lentamente para estabilizar o controle de atitude . No entanto, depois de recuperar o controle e a comunicação com a sonda, os dados da tentativa de pouso foram baixados e analisados ​​e, em 23 de novembro, a JAXA anunciou que a sonda havia de fato pousado na superfície do asteróide. Infelizmente, a sequência de amostragem não foi acionada porque um sensor detectou um obstáculo durante a descida; a sonda tentou abortar o pouso, mas como sua orientação não era apropriada para a subida, ela escolheu um modo de descida seguro. Este modo não permitia que uma amostra fosse coletada, mas há uma grande probabilidade de que alguma poeira tenha subido para a buzina de amostragem quando tocou o asteróide, de modo que o recipiente de amostra atualmente conectado à buzina de amostragem foi selado.

Em 25 de novembro, uma segunda tentativa de touchdown foi realizada. Inicialmente, pensou-se que, desta vez, o dispositivo de amostragem estava ativado; no entanto, análises posteriores decidiram que provavelmente se tratava de outra falha e que nenhum projétil foi disparado. Devido a um vazamento no sistema de propulsão, a sonda foi colocada em um "modo de espera segura".

Em 27 de novembro, a sonda sofreu uma queda de energia ao tentar reorientar a espaçonave, provavelmente devido a um vazamento de combustível. Em 30 de novembro, a JAXA anunciou que o controle e a comunicação com a Hayabusa foram restaurados, mas um problema permaneceu com o sistema de controle de reação da nave , talvez envolvendo um tubo congelado. O controle da missão estava trabalhando para resolver o problema antes da próxima janela de lançamento da nave para retornar à Terra. Em 2 de dezembro, uma correção de atitude (orientação) foi tentada, mas o propulsor não gerou força suficiente. Em 3 de dezembro, descobriu-se que o eixo Z da sonda estava de 20 a 30 graus da direção do Sol e aumentando. Em 4 de dezembro, como medida de emergência, o propelente de xenônio dos motores de íons foi explodido para corrigir o giro e foi confirmado com sucesso. Em 5 de dezembro, o controle de atitude foi corrigido o suficiente para recuperar a comunicação por meio da antena de ganho médio. A telemetria foi obtida e analisada. Como resultado da análise de telemetria, verificou-se que havia uma grande possibilidade de o projétil do amostrador não ter penetrado quando pousou em 25 de novembro. Devido à queda de energia, os dados de registro de telemetria estavam com defeito. Em 6 de dezembro, Hayabusa estava a 550 km de Itokawa. JAXA deu uma entrevista coletiva sobre a situação até o momento.

Em 8 de dezembro, uma mudança repentina de orientação foi observada e a comunicação com a Hayabusa foi perdida. Era provável que a turbulência fosse causada pela evaporação de 8 ou 10 cc de combustível vazado. Isso forçou uma espera de um ou dois meses para que a Hayabusa se estabilizasse pela conversão da precessão em rotação pura, após o que o eixo de rotação precisava ser direcionado para o Sol e a Terra dentro de uma faixa angular específica. A probabilidade de alcançar isso foi estimada em 60% em dezembro de 2006, 70% na primavera de 2007.

Recuperação e retorno à Terra

Animação da trajetória da Hayabusa no retorno de Itokawa à Terra .
   Hayabusa   Itokawa  ·   Terra  ·   sol

Em 7 de março de 2006, a JAXA anunciou que a comunicação com a Hayabusa havia sido recuperada nas seguintes etapas: Em 23 de janeiro, o sinal de beacon da sonda foi detectado. Em 26 de janeiro, a sonda respondeu aos comandos do controle de solo alterando o sinal do farol. Em 6 de fevereiro, uma ejeção de propelente xenônio foi comandada para controle de atitude para melhorar a comunicação. A taxa de mudança do eixo de rotação foi de cerca de dois graus por dia. Em 25 de fevereiro, os dados de telemetria foram obtidos por meio da antena de baixo ganho. Em 4 de março, os dados de telemetria foram obtidos por meio da antena de ganho médio. Em 6 de março, a posição da Hayabusa foi estabelecida cerca de 13.000 km à frente de Itokawa em sua órbita, com uma velocidade relativa de 3 m por segundo.

Em 1 de junho, o gerente de projeto da Hayabusa , Junichiro Kawaguchi, relatou que eles confirmaram que dois dos quatro motores iônicos estavam funcionando normalmente, o que teria sido suficiente para a viagem de volta. Em 30 de janeiro de 2007, a JAXA informou que 7 das 11 baterias estavam funcionando e a cápsula de retorno estava lacrada. Em 25 de abril, a JAXA informou que a Hayabusa iniciou a viagem de volta. Em 29 de agosto, foi anunciado que o Ion Engine C a bordo da Hayabusa, além do B e D, havia sido reacendido com sucesso. Em 29 de outubro, a JAXA informou que a primeira fase da operação de manobra de trajetória havia terminado e a espaçonave foi colocada em um estado de rotação estabilizada. Em 4 de fevereiro de 2009, a JAXA relatou sucesso na reativação dos motores iônicos e no início da segunda fase da manobra de correção de trajetória para retornar à Terra. Em 4 de novembro de 2009, o motor iônico D parou automaticamente de funcionar devido a uma anomalia de degradação.

Em 19 de novembro de 2009, a JAXA anunciou que conseguiu combinar o gerador de íons do motor de íons B e o neutralizador do motor de íons A. Não era o ideal, mas esperava-se que fosse suficiente para gerar o delta-v necessário. Dos 2.200 m / s delta-v necessários para retornar à Terra, cerca de 2.000 m / s já haviam sido executados, e cerca de 200 m / s ainda eram necessários. Em 5 de março de 2010, a Hayabusa estava em uma trajetória que teria passado pela órbita lunar. A operação do motor de íons foi suspensa para medir a trajetória precisa em preparação para realizar a Manobra de Correção de Trajetória 1 para a trajetória da borda da Terra. Em 27 de março, 06:17 UTC, a Hayabusa estava em uma trajetória que passaria 20.000 km do centro da Terra, completando a operação de transferência de órbita de Itokawa para a Terra. Em 6 de abril, o primeiro estágio da Manobra de Correção de Trajetória (TCM-0), que levou a uma trajetória irregular da borda da Terra, foi concluído. Foi planejado para ser 60 dias até a reentrada. Em 4 de maio, a sonda completou sua manobra TCM-1 para se alinhar precisamente com a trajetória da borda da Terra. Em 22 de maio, o TCM-2 começou, continuou por cerca de 92,5 horas e terminou em 26 de maio. Foi seguido por TCM-3 de 3 a 5 de junho para mudar a trajetória da borda da Terra para Woomera, South Australia , TCM-4 foi realizado em 9 de junho por cerca de 2,5 horas para uma descida de precisão para a Área Proibida de Woomera .

A cápsula de reentrada foi lançada às 10:51 UTC do dia 13 de junho.

Reentrada e recuperação da cápsula

A cápsula de retorno brilhante é vista à frente e abaixo do barramento da sonda Hayabusa enquanto este se quebra.

A cápsula de reentrada e a nave espacial reentraram na atmosfera da Terra em 13 de junho de 2010 às 13:51 UTC (23:21 local). A cápsula protegida contra calor fez um pouso de pára-quedas no outback da Austrália do Sul enquanto a espaçonave se partiu e incinerou em uma grande bola de fogo.

Uma equipe internacional de cientistas observou a entrada de 12,2 km / s da cápsula de 11,9 km (39.000 pés) a bordo do laboratório aerotransportado DC-8 da NASA, usando uma ampla gama de imagens e câmeras espectrográficas para medir as condições físicas durante a reentrada atmosférica em um missão liderada pelo Ames Research Center da NASA , com Peter Jenniskens do SETI Institute como o cientista do projeto.

Uma vez que o sistema de controle de reação não funcionava mais, a sonda espacial de 510 kg (1.120 lb) reentrou na atmosfera da Terra semelhante à abordagem de um asteróide junto com a cápsula de reentrada da amostra e, como os cientistas da missão esperavam, a maioria dos a espaçonave se desintegrou ao entrar.

A reentrada vista do intervalo de teste Woomera .

A cápsula de retorno estava prevista para pousar em uma área de 20 km por 200 km na Área Proibida de Woomera , no sul da Austrália . Quatro equipes de solo cercaram esta área e localizaram a cápsula de reentrada por observação óptica e um farol de rádio. Em seguida, uma equipe a bordo de um helicóptero foi enviada. Eles localizaram a cápsula e registraram sua posição com GPS. A cápsula foi recuperada com sucesso às 07:08 UTC (16:38 local) de 14 de junho de 2010. As duas partes do escudo térmico, que foram lançadas durante a descida, também foram encontradas.

A reentrada de Hayabusa filmada por uma câmera a bordo do DC-8 Airborne Laboratory da NASA. A cápsula de retorno brilhante é vista à frente e abaixo do barramento da sonda Hayabusa quando este se quebra. A cápsula protegida contra calor continua deixando um rastro depois que os fragmentos do ônibus principal desapareceram. ( Vídeo de close-up )

Depois de confirmar que os dispositivos explosivos usados ​​para o lançamento do paraquedas eram seguros, a cápsula foi embalada dentro de uma camada dupla de sacos plásticos cheios de gás nitrogênio puro para reduzir o risco de contaminação. O solo do local de pouso também foi amostrado para referência em caso de contaminação. Em seguida, a cápsula foi colocada dentro de um contêiner de carga que possuía suspensão a ar para mantê-la abaixo de 1,5 G de choque durante o transporte. A cápsula e as partes do escudo térmico foram transportadas para o Japão em um avião fretado e chegaram às instalações de curadoria do Campus JAXA / ISAS Sagamihara em 18 de junho.

Um conselheiro do governo metropolitano de Tóquio e ex-tenente-general, Toshiyuki Shikata, afirmou que parte do raciocínio para a parte de reentrada e aterrissagem da missão era demonstrar "que a capacidade de mísseis balísticos do Japão é credível."

Estudo científico de amostras

Antes de a cápsula ser extraída do saco plástico protetor, ela foi inspecionada por tomografia computadorizada de raios-X para determinar seu estado. Em seguida, o recipiente de amostra foi extraído da cápsula de reentrada. A superfície do recipiente foi limpa com gás nitrogênio puro e dióxido de carbono; ele foi então colocado no dispositivo de abertura do recipiente. A pressão interna do canister foi determinada por uma ligeira deformação do canister conforme a pressão do gás nitrogênio ambiente na câmara limpa era variada. A pressão do gás nitrogênio foi então ajustada para coincidir com a pressão interna do canister para evitar o escape de qualquer gás da amostra após a abertura do canister.

Confirmação de partículas de asteróide

Em 16 de novembro de 2010, a JAXA confirmou que a maioria das partículas encontradas em um dos dois compartimentos dentro da cápsula de retorno da amostra Hayabusa veio de Itokawa. A análise com um microscópio eletrônico de varredura identificou cerca de 1.500 grãos de partículas rochosas, de acordo com o comunicado de imprensa JAXA. Depois de estudar mais os resultados da análise e comparação das composições minerais, a maioria deles foi considerada de origem extraterrestre e, definitivamente, do asteroide Itokawa.

De acordo com cientistas japoneses, a composição das amostras de Hayabusa era mais semelhante a meteoritos do que rochas conhecidas da Terra. Seu tamanho é geralmente inferior a 10 micrômetros. O material corresponde aos mapas químicos de Itokawa dos instrumentos de sensoriamento remoto da Hayabusa . Os pesquisadores encontraram concentrações de olivina e piroxena nas amostras da Hayabusa .

Um estudo mais aprofundado das amostras teve que esperar até 2011 porque os pesquisadores ainda estavam desenvolvendo procedimentos especiais de manuseio para evitar a contaminação das partículas durante a próxima fase da pesquisa.

Em 2013, a JAXA anunciou que 1500 grãos extraterrestres foram recuperados, compreendendo os minerais olivina , piroxênio , plagioclásio e sulfeto de ferro . Os grãos tinham cerca de 10 micrômetros de tamanho. A JAXA realizou análises detalhadas das amostras dividindo as partículas e examinando sua estrutura cristalina em SPring-8 .

Resultados

A edição de 26 de agosto de 2011 da Science dedicou seis artigos a descobertas baseadas na poeira coletada pela Hayabusa . A análise dos cientistas da poeira de Itokawa sugeriu que ela provavelmente fazia parte de um asteróide maior. Acredita-se que a poeira coletada da superfície do asteróide tenha ficado exposta ali por cerca de oito milhões de anos.

A poeira de Itokawa foi considerada "idêntica ao material que constitui os meteoritos". Itokawa é um asteróide do tipo S cuja composição corresponde à de um condrito LL .

Na cultura popular

No Japão, empresas rivais anunciaram a produção de três diferentes longas-metragens teatrais baseados na história de Hayabusa , um dos quais, Hayabusa: Harukanaru Kikan (2012), estrelado por Ken Watanabe .

A empresa de brinquedos de construção Lego lançou um modelo da Hayabusa por meio de seu site Cuusoo.

Muitas referências a Hayabusa aparecem na série japonesa Kamen Rider Fourze , uma série tokusatsu com tema espacial .

Um videoclipe intitulado "Hayabusa", em homenagem à espaçonave não tripulada, foi feito usando o Vocaloid Hatsune Miku . A música e as letras foram compostas por SHO.

Após o retorno da amostra em 2010, Hayabusa-tan (は や ぶ さ た ん), uma figura antropomorfizada no estilo anime, foi lançada pela empresa Aoshima.

Hayabusa também aparece como personagem jogável em Mobile Legends: Bang Bang .

Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos