«Хаябуса-2». Что нового по Рюгу?

В последние годы «поголовье» аппаратов, изучающих в межпланетном пространстве астероиды, плодится прямо на глазах.

В настоящее время на космических просторах находится четыре таких зонда-исследователя: возвращающийся на Землю американский OSIRIS-REx (выведен 8 сентября 2016 г.), направляющаяся к новым целям по программе продлённой миссии японская «Хаябуса-2» (3 декабря 2014 г.), и запущенные относительно недавно американские Lucy (16 октября 2021 г.), которой впервые в мировой истории предстоит исследовать троянские астероиды Юпитера, и DART (24 ноября 2021 г.), который направленно столкнут с Диморфом – спутником астероида Дидим – и проверят возможность изменения орбит малых тел таким насильственным способом.

Планируемая в рамках миссии DART дата «аппаратокрушения» – 26 сентября сего года. Почти вслед за этим событием 16 октября Lucy вернется к Земле для выполнения первого гравитационного маневра.

А наши «старики-разбойники» превосходно себя чувствуют и несмотря на почтенный возраст могут дать даже фору «молодежи». OSIRIS-REx, по сути говоря, все, что нужно было сделать на астероиде Бенну, сделал (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/80451.html), и теперь нам надо только надеяться на его благополучное возвращение с ценным внеземным материалом (ожидаем в сентябре 2023 г.).

Теперь же посмотрим, как обстоят дела у «Хаябусы-2» («Сокол-сапсан»), и как идет работа с образцами астероида Рюгу. 

Годовщина сброса, каталогизация и прием заявок

6-12 декабря 2021 г. – в честь годовщины сброса японской капсулы (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/77630.html) над австралийским испытательным полигоном Вумера (RAAF Woomera) – образцы Рюгу были выставлены в городском музее Сагамихара (преф. Канагава). А с 4 по 13 декабря в токийском Национальном музее передовой науки и инноваций (второе название – Miraikan) была представлена экспозиция, содержавшая частицы поверхностного и подповерхностного материала Рюгу, капсула «Хаябусы-2» со всей электроникой и парашютной системой и точная копия самого аппарата.

Макет «Хаябусы-2» в натуральную величину. «Мирайкан»

Посетители музея Сагамихара могли увидеть образцы:

- под номером A0161 из ловушки А с большим диаметром 2.2 мм и весом 2 мг;

- С0149 из ловушки С с большим диаметром 2.1 мм и весом 2 мг.

А забредшие в токийский музей полюбоваться:

- A0116 из ловушки А с большим диаметром 2.2 мм и весом 2 мг;

- С0124 из ловушки С с большим диаметром 2.1 мм и весом 2 мг.

Наглядная демонстрация миниатюрности внеземной «добычи»: слева один из образцов Рюгу, справа – монета номиналом одна йена

6 же декабря 2021 г. «Группа исследования астроматериала» ASRG (Astromaterials Science Research Group) (https://novosti-kosmonavtiki.ru/articles/78371.html) Института космических и астронавтических наук ISAS (Сагамихара) на пресс-конференции для журналистов представила доклад о ходе изучения образцов Рюгу в Центре хранения внеземных образцов ESCuC (Extraterrestrial Sample Curation Center) и полете «Хаябусы-2» в рамках расширенной миссии.

Позволим себе напомнить читателям, что в декабре 2020 г. в подобранной в стране кенгуру капсуле было обнаружено 5.4 г внеземного вещества. Из коего 3.2 г – в ловушке А, менее 0.1 г – в ловушке В, 2 г в ловушке С и 0.2 г внутри самого контейнера с ловушками.

Ловушка А содержит материал с поверхности астероида, изъятый при первой посадке. В Ловушке В – предположительно, пылевые частицы, поднявшиеся с поверхности, когда «Хаябуса-2» снижалась на Рюгу. Ловушка С таила в себе собранные при второй посадке потревоженные металлическим снарядом подповерхностные образцы.

После транспортировки капсулы в ESCuC почти сразу же началась первая фаза работы с образцами (Phase1), в рамках которой полгода проводилась сортировка и общее первичное описание доставленного из космоса материала. Далее, в июне 2021 г. образцы передали специальной группе, которая до декабря прошлого года опять занималась первичным описанием, но теперь уже конкретных образцов.

В ходе работ в лаборатории специалисты, кстати, сделали предварительный вывод о том, что внеземное вещество представляет огромный интерес с научной точки зрения: есть намеки на содержание воды и органики, в нем сохранилась информация о начальном этапе формирования Солнечной системы, и велика вероятность того, что оно, как и сам, собственно говоря, астероид Рюгу, является «представителем» древнейшего материала нашей родной звездной системы.

Вообще, по соглашению с NASA через год после сброса капсулы «Хаябусы-2» американской стороне нужно было передать 10% от доставленного внеземного материала. Причем, это вещество должно быть исключительно из ловушек и включать плотные и пылевые частицы в примерном соотношении 2:3.

Передаваемые образцы должны соответствовать следующим требованиям:

- не быть подвергнуты воздействию атмосферы;

- при осмотре не облучались рентгеном, ультрафиолетом и электронными пучками;

- содержались в чистоте; 

- при осмотре использовались только «правильные» приборы, и вещество не разрушалось никоим образом.

Проверка астероидного вещества в ARES

По этой причине 30 ноября 2021 г. (по центральноамериканскому времени CST) в соответствии с межагентским соглашением JAXA передало в Космический центр (КЦ) имени Линдона Джонсона (Хьюстон, штат Техас) по 0.25 г из ловушек А и С – в общей сумме получилось полграмма. Сюда входят как плотные, так и пылевые частички Рюгу.

Для начала в чистовой комнате «Департамента научного исследования астроматериала» (ARES, Astromaterials Research and Exploration Science Directorate) КЦ Джонсона американские специалисты открыли контейнер с образцами и проверили их соответствие критериям соглашения, а затем состоялась торжественная церемония, на которой представители двух стран подписали акт передачи-приемки образцов.

13 января 2022 г., чтобы подогреть интерес отечественных и иностранных исследовательских организаций к изучению образцов JAXA в открытом доступе опубликовало систематизированный каталог доставленного с Рюгу вещества (Ryugu Sample Database System) – как поверхностного, так и подповерхностного.

Для удобства предлагаем ссылку на полный каталог с простой и понятной навигацией (https://darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2/), а также другую ссылку (https://data.darts.isas.jaxa.jp/pub/curation/hayabusa2/). Не берусь утверждать, что вторая всем понравится, но по ней тоже можно найти кучу подробных фотографий.

Скриншот каталога

28 февраля JAXA открыло прием заявок от иностранных организаций на получение и исследование образцов. До 25 марта необходимо зарегистрировать свою заявку.

Предложения будут рассмотрены специальным советом в середине апреля, в конце мая будут объявлены результаты, и в июне сего года получившие положительное решение организации-счастливчики получат 15% материала, то есть 50 частиц средним размером 1-2 мм, сроком на 1 год (до июня 2023 г.). 

Получаемые образцы, кстати, соответствуют тем же требованиям, которые предъявлялись к ним при передаче американскому агентству в конце прошлого года.  

Ход расширенной миссии

Следующая часть пресс-конференции была посвящена полету «Хаябусы-2» в космических далях.

По состоянию на 6 декабря 2021 г. с момента старта с КЦ Танэгасима (преф. Кагосима) японский аппарат:

- находился в космосе 2560 сут;

- пролетел 6.2 млрд 46 млн км;

- время отправки и получения сигнала до/с Земли составляло 668 сек;

- расстояние до Солнца равнялось 0.87 а.е.;

- скорость по отношению к Солнцу составляла 32.8 км/сек;

- величина ускорения после сброса капсулы и начала удаления от Земли была равна 470 м/сек (благодаря ионным двигателям). Топлива-ксенона оставалось 25.5 кг (27 декабря ионные движки выключили, так как аппарат на ближайшую временную перспективу уже набрал достаточное ускорение для «свободного плавания» в космосе).

В течение года после начала продленной миссии семь раз проводились наблюдения зодиакального света (данные пока анализируются).

Удаление от Земли в представлении художника

Полет «Хаябусы-2» продолжается, а она сама готова вершить новые дела: в июле 2026 г. «Сапсан» совершит пролет у астероида L класса 2001 СС21, в декабре 2027 г. и июне 2028 г. – гравитационные маневры у Земли. А венец расширенной миссии – это изучение быстровращающегося астероида класса X 1998 KY26. Прибытие к цели запланировано на июль 2031 г.

В целом продление можно разбить на три глобальные цели:

- осуществление долговременного полета по Солнечной системе;

- изучение быстровращающегося космического тела;

- изучение разных астероидов, их состава и свойств для выработки эффективных способов защиты Земли от «непрошеных гостей» в будущем. Такие маленькие, как 1998 KY26 тела, по подсчетам ученых падают на нашу планету с периодичностью раз в 100-1000 лет, но невзирая на размер, в зависимости от района попадания могу нанести немалый ущерб людям и земной инфраструктуре.

Кстати, добравшись до 1998 KY26 диаметром всего около 30 м, второй «Сапсан» исполнит свое истинное предназначение и, если хватит сил, то есть если это будет технически осуществимо, так как аппарат в космосе с 2014 г., и к 2031 г. наберет «пробег» в 17 лет, то попробует сесть на астероид, совершающий один оборот вокруг своей оси за 10.7 минут. И затем в роли роющего животного, опять же, если будут возможности, может даже откопает нам что-нибудь эдакое интересненькое с его поверхности.

Астероидная лихорадка XXI века только начинается – к межпланетному спринту в 2022 г. готовятся кубсат Near-Earth Asteroid/NEA Scout («Разведчик околоземных астероидов») и аппарат Psyche.

«Скаут» будет установлен в качестве одной из нескольких попутных полезных нагрузок миссии Artemis I (состоится не ранее мая 2022 г.), и станет первой американской межпланетной миссией с использованием технологий солнечного паруса. Предназначение NEA Scout – догнать самый маленький астероид, который когда-либо посещал космический аппарат. Это околоземный астероид 2020 GE диаметром менее 18 м.

Аппарат «Психея» (плановая дата запуска – август 2022 г.) должен впервые в истории исследовать астероид спектрального класса М, и при том самого крупного его представителя (астероид главного пояса Психея диаметром 222 км). Вместе с зондом Psyche в космос отправятся два кубсата-близнеца Janus, которые изучат двойные астероиды 1996 FG3 и 1991 VH.

С нетерпением ожидаем новых межпланетных вылазок, а пока что наслаждаемся работой кватуорвирата, делящего между собой астероиды Солнечной системы и господствующего над ними. Если справедливо вычеркнуть из списка американский OSIRIS-REx (так как он просто возвращается домой с образцами Бенну), то к неизведанным целям в настоящее время движутся три тихохода – японская «Хаябуса-2» и американские Lucy и DART. 

Сайт Eyes on Asteroids

Напоследок хочется сказать, что 10 декабря 2021 г. NASA открыло сайт Eyes on Asteroids, зайдя на который (https://eyes.nasa.gov/apps/asteroids/#/asteroids) можно в режиме реального времени отследить, где находятся американские астероидные аппараты и их цели (и даже Рюгу и Итокава). 

Евгений Рыжков