Спустя три с половиной года после запуска японский зонд Hayabusa 2 прибыл к астероиду Рюгу (Ryugu), где он проведёт следующие полтора года, изучая это небольшое бесформенное небесное тело.
Подлетая к этому крохотному мирку, носящему название 162173 Ryugu, аппарат, запущенный Японским космическим агентством (JAXA) впервые передал детальные снимки его поверхности. Оказалось, что астероид похож на многогранный кубик от настольной игры. На снимках видны полярные области, а также единственный крупный кратер в экваториальной выпуклости и множество валунов, разбросанных по его поверхности.
Подлёт
Пресс-центр JAXA объявил, что аппарат прибыл к Рюгу 27 июня. Hayabusa 2 приблизился к астероиду по необычной спиралевидной траектории, неспешно фотографируя пространство вблизи цели в поисках возможных естественных спутников астероида, которые могли бы представлять опасность для зонда. Рюгу имеет наибольший диаметр всего лишь 1 км, и граница его сферы притяжения пролегает только в 90 км от его поверхности. Правильнее сказать, что Hayabusa 2 не будет кружить вокруг астероида по орбите, а постарается не улететь от него по мере движения астероида вокруг Солнца. На данный момент аппарат «завис» над астероидом в 20 км от него.
Добро пожаловать на Рюгу
Этот космический камень был обнаружен учёными в рамках программы поиска близких к Земле астероидов Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) 10 мая 1999 года. По правилам он получил обозначение 1999 JU3, а со временем – номер, и был переименован в Рюгу («Дворец дракона» в японском фольклоре).
Рюгу – это астероид так называемой группы Аполлона, имеющий статус «потенциально опасного», поскольку он теоретически может пройти на расстоянии всего 95 400 км от Земли, то есть примерно на одной пятой расстояния от Земли до Луны. Однако в ближайшем будущем он не будет представлять для нас угрозы. Следующее его сближение с Землёй состоится в декабре 2076 года, когда он пронесётся на расстоянии примерно четырёх дистанций от Земли до Луны.
Во время подлёта к астероиду в июне аппарат развернул свою термально-инфракрасную камеру в направлении Рюгу и подтвердил, что астероид имеет период вращения вокруг своей оси 8 часов. Рюгу совершает один оборот вокруг Солнца за 1.3 года, имея наклон орбиты в 5.9° к плоскости эклиптики.
«Теперь нам известна форма Рюгу, – говорит руководитель миссии Юичи Тсуда (Yuichi Tsuda). – Форма Рюгу удивила учёных и создала несколько проблем для инженеров». В частности, по словам Тсуды, ось вращения астероида перпендикулярна его оси его орбитального движения. «Это обстоятельство даёт больший разброс углов посадки и спуска ровера», – объясняет Юичи.
Команде инженеров миссии также придётся тщательно изучить слабое гравитационное поле Рюгу, прежде чем можно будет отдать зонду команду на посадку, так как могут быть области, в которых сила притяжения отклоняется от центра астероида.
Напомним, что аппарат Hayabusa 2 был запущен ракетой H-IIA с японского космодрома Танегасима (Tanegashima Space Center) 3 декабря 2014 года. При создании Hayabusa 2 был учтён опыт эксплуатации его предшественника, посетившего астероид Итокава (25143 Itokawa) в 2005 году и доставившего на Землю образцы его вещества в июне 2010 года.
На протяжении всей миссии Hayabusa 1 страдал от многочисленных неполадок. Так, солнечная вспышка рекордной мощности однажды повредила его солнечные панели по пути к Итокаве. У него выходили из строя гиродины для ориентации и система сбора образцов. Несмотря на всё это, Hayabusa 1 всё же смог доставить на Землю несколько частиц пыли с Итокавы, которые он выбил при посадке на астероид.
Что Hayabusa 2 будет делать дальше
Итак, началось исследование Рюгу. Hayabusa 2 будет постепенно приближаться к астероиду до конца июля, уменьшая высоту до 5 км и создавая карту поверхности, необходимую для дальнейшего приближения к цели. В августе аппарат опустится ещё ниже, до расстояния всего в 1 км, откуда начнёт составлять карту гравитационного поля астероида и его внутренней структуры.
Позже, в сентябре или октябре этого года, Hayabusa 2 начнёт окончательное сближение, в результате которого коснётся поверхности астероида и произведёт первый сбор образцов его вещества из трёх запланированных. Данная операция пройдёт в несколько этапов.
Сначала небольшой импактор – медный наконечник, находящийся внутри заряда взрывчатого вещества, выстрелит в астероид. Получится кратер, который расчистит поверхность астероида, подвергающуюся действию космического излучения. Внутри будет чистое вещество, подходящее в качестве образца. Миниатюрная камера DCAM3 при этом отделится от аппарата и близко заснимет момент удара импактора. После этого аппарата опустится прямо на место удара и выстрелит 5-миллиметровой пулей из тантала по астероиду. При этом он коснётся поверхности рожком для сбора образцов и соберёт получившиеся в результате удара обломки вещества астероида.
Hayabusa 2 также несёт на борту четыре небольших «пассажира», каждый из которых опустится на поверхность Рюгу начиная с высоты примерно 60 метров.
Посадочный аппарат MINERVA II доставит на поверхность три робота-исследователя. Его конструкция основана на посадочном аппарате, который летел вместе с Hayabusa 1, но не совершил успешную посадку. Его название – аббревиатура, которая расшифровывается как MIcro-Nano Experimental Robot Vehicle for the Asteroid – «Микро-нано экспериментальный робот для астероида». MINERVA II выпустит на поверхность два маленьких ровера на солнечных батареях, 1A и 1B, построенных специалистами из университета Аизу (University of Aizu). Они оборудованы термометрами и стерео- и широкоугольными камерами. Роверы несколько раз попрыгают над поверхностью астероида, делая измерения в разных местах.
MINERVA II также выпустит ROVER 2. Построенный специалистами японского университета Тохоку (Tohoku University), он представляет собой прыгающий аппарат в форме призмы, который оснащён оптическими и ультрафиолетовыми светодиодными лампами для поиска пыли, висящей над поверхностью астероида.
Тем временем, «Мобильный астероидный разведчик» (Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT)), построенный Французским космическим агентством (French Space Agency) в сотрудничестве с Немецким аэрокосмическим центром (German Aerospace Center), также займётся измерениями. На посадочном аппарате установлен магнетометр, инфракрасный спектрометр и радиометр, идентичный тому, что сейчас летит к Марсу на борту аппарата NASA InSight.
«Команда проекта в восторге от того, как выглядит Рюгу, и полна решимости преодолевать новые сложности, – говорит Тсуда. – Вместе со всеми вами мы впервые увидели своими глазами астероид Рюгу. Это огромная честь для нас. Работа продолжается».
В конце следующего года Hayabusa 2 покинет Рюгу и отправится к Земле, чтобы доставить капсулу с образцами вещества астероида не позднее декабря 2020 года. Посадка будет произведена поблизости от города Вумера (Woomera) в Австралии.
Итак, этим летом началась новая эра в истории исследований астероидов. Уже в августе аппарат NASA OSIRIS-REx начнет маневр сближения с астероидом Бенну (101955 Bennu). Через несколько лет, в 2021 и 2023 годах соответственно, к своим целям – так называемым троянским астероидам – отправятся аппараты NASA Lucy и Psyche.
Изучать близкие к Земле астероиды – важная задача, поскольку в будущем человечеству может понадобиться изменить орбиту такого небесного тела, если возникнет опасность столкновения с нашей планетой.
Источник: skyandtelescope.com
Перевод: Dmitry Blackfield