Хаябуса (с японского “Сапсан”) – роботизированный космический аппарат, разработанный японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) для возвращения на Землю образца материала с небольшого околоземного астероида под названием 25143 Итокава для дальнейшего анализа. Хаябуса, ранее известный как MUSES-C был запущен 9 мая 2003 года на японской ракете-носителе М-5 с космодрома Кагосима. Встретился с Итокавой в середине сентября 2005 года.
Основные задачи космического аппарата Хаябуса
Основная научная цель миссии Хаябуса состоит в том, чтобы собрать поверхностный образец материала с небольшого астероида 25143 Итокава (1998 SF36), который имел размеры 550Х180 м и вернуть образец на Землю для анализа. Другие научные задачи миссии включают детальное изучение формы астероида, спинового состояния, топографии, цвета, состава, плотности, фотометрических и поляриметрических свойств, внешнего вида и истории возникновения.
Полет Хаябусы к Итокаве
Во время полета космического апппарата с 27 мая по середину июня 2003 года были успешно испытаныиспытаны ионные двигатели. Однако, большая солнечная вспышка в конце 2003 года привела к неиссправности солнечных панелей. Потеря мощности, доступной ионным двигателям Хаябусы, вынудила первоначально запланированное на начало лета 2005 года рандеву с Итокавой перенести на сентябрь.
Сближение с астероидом произошло в сентябре 2005 года, когда космический аппарат остановился относительно астероида на расстоянии 20 км в 1:17 UT 12 сентября. Хаябуса не был выведен на орбиту вокруг астероида, а оставалась на стационарной гелиоцентрической орбите.
Хаябуса первоначально обследовал поверхность астероида с расстояния около 20 км. В ноябре аппарат приблизился к поверхности астероида для пробного приземления. Эта посадка была предпринята 4 ноября, но была прервана на высоте 700 м над поверхностью астероида.
12 ноября была предпринята попытка второго приземления. Космический аппарат начал свой спуск с высоты 1,4 км со скоростью 3 см/с на высоту 55 м. Небольшой спускаемый роботизированный аппарат “Минерва” был развернут в 6:34 по Гринвичу, но, к сожалению, Хаябуса уже достиг 55-метрового уровня и начал автоматический подъем, так что спуск “Миневры” был на большей высоте, чем планировалось. Контакт был потерян, и считается, что Минерва улетела в космос без посадки.
Посадка на астероид
В 12:00 утра 19 ноября Хаябуса начал свой спуск к астероиду с высоты 1 км. В 19:33 UT была дана команда на окончательный заход и начался спуск с высоты около 450 м со скоростью 12 см/с. Космический аппарат снизил скорость до нуля, а затем начал свободное падение на высоте 17 м, после чего контакт был потерян.
Позже телеметрия показала, что Хаябуса ударился о поверхность в 20:40 UT 19 ноября со скоростью примерно 10 см/с. В 21:58 было приказано совершить экстренное восхождение. Корабль оставался на поверхности около получаса, но не собрал ни одного образца. Это была первая в истории управляемая посадка на астероид и первое восхождение с любого другого тела Солнечной системы, кроме Луны.
Повторное приземление и пробоотбор был произведен 25 ноября, космический аппарат приземлился со скоростью 10 см/с. 9 декабря был потерян контакт с космическим аппаратом, предположительно из-за крутящих моментов, вызванных двигателем, которые изменили направление антенны. Связь с космическим аппаратом была восстановлена в начале марта 2006 года.
По-видимому, химическое топливо было потеряно из-за утечки, 4 из 11 литий-ионных аккумуляторных батарей не функционируют. Наземные диспетчеры используют солнечные батареи для запуска ионного двигателя, который будет использоваться вместо химических двигателей для поддержания ориентации. Ионный двигатель работал до ноября 2007 года, после чего он был выключен, а космический аппарат продолжит движение по баллистической траектории. Еще был большой запас топлива, чтобы запустить двигатели для управления движением и ориентацией. Возвращение на Землю было запланировано на июнь 2010 года.
Возвращение на Землю
Возвращающаяся капсула была отделена от основного космического аппарата на расстоянии примерно 300 000 – 400 000 км от Земли. Капсула по баллистической траектории вошла в атмосферу Земли 13 июня 2010 года. Она приземлился на парашюте недалеко от города Вумера, Австралия.
Многие из крошечных частиц, извлеченных из капсулы были идентифицированы как фрагменты обыкновенного астероида. Помимо получения первых образцов с поверхности астероида, Хаябуса также является первым космическим аппаратом, успешно приземлившимся и взлетевшим с поверхности астероида.
Характеристика аппарата Хаябуса
| Заказчик | JAXA |
|---|---|
| Производитель | NEC Toshiba Space Systems |
| Оператор | Японское агентство аэрокосмических исследований |
| Задачи | Отработка маршевой ионной ДУ исследование астероида Итокава возвращение образцов с астероида |
| Стартовая площадка | Космический центр Утиноура |
| Ракета-носитель | M-V № 5 |
| Запуск | 9 мая 2003 года 04:29:25 UTC |
| Сход с орбиты | 13 июня 2010 года 13:51 UTC |
| Технические характеристики | |
| Масса | 510 кг (сухой: 380 кг) |
| Размеры | 1×1,6×2 м Ширина: 5,7 м с СБ |
| Мощность | 2,6 кВт (в 1 а. е. от Солнца) |
| Источники питания | 2 GaAs СБ (12 м²) + NiMH (15 А·ч) |
| Ориентация | трёхосная |
| Срок активного существования | 4 года (продлён до 7 лет) |
| Элементы орбиты | |
| Возвращение на Землю | 13 июня 2010 года 14:56 UTC |
| Целевая аппаратура | |
| AMICA | Мультиспектральная камера оптического диапазона |
| ONC-W | Широкоугольная камера |
| LIDAR | Лазерный высотомер |
| NIRS | ИК-спектрометр ближнего инфракрасного диапазона |
| XRS | Рентгенофлуоресцентный спектрометр |
| MINERVA | Мини-ровер (591 г) с 3 камерами и термодатчиком |
| Возвращаемая капсула | Пробоотборник и жаропрочная капсула (0,4×0,25 м, 20 кг) |
| Спектральная полоса | NIRS: 0,76-2,1 мкм |
