I sidste uge faldt det japanske luftfartsundersøgelsesagenturs (JAXA) et eksplosivt sprænghoved på overfladen af asteroiden 162173 Ryugu. Du skulle måske tro, at dette var åbningslinjen for en helt læsbar science fiction-roman, men det er helt sandt. Operationen begyndte den 4. april, hvor Hayabusa2 rumfartøj sendte sin Small Carry-on Impactor (SCI) ned til Ryugu's overflade og detonerede derefter for at skabe et krater.
Dette er den seneste fase i Hayabusa2'S mission at studere og returnere prøver fra et Near-Earth Object (NEO) i håb om at lære mere om dannelsen og udviklingen af solsystemet. Dette begyndte kort efter, at rumfartøjet mødte med Ryugu i juli 2018, da rumfartøjet indsatte to rovere til asteroideoverfladen.
Dette blev fulgt af af rumfartøjet, der sendte den kasseformede Mobile Asteroid Surface sCOuT (MASCOT) lander til overfladen, som analyserede prøver af asteroidenes regolit på to steder. Og dette sidste februar rørte rumfartøjet ned på overfladen for første gang, hvilket resulterede i, at det indsamlede missionens første prøver.
[SCI] Dette er et billede taget med vidvinkeloptisk navigeringskamera (ONC-W1) umiddelbart efter (få sekunder) adskillelse af SCI. Det retroreflekterende ark på SCI lyser hvidt, fordi billedet optages med en flash. Dette viste, at adskillelsen var på skema. pic.twitter.com/8FPWY470nI
- [beskyttet via e-mail] (@ haya2e_jaxa) 5. april 2019
Inden prøverne kunne hentes, måtte rumfartøjet dog bryde overfladematerialet ved at skyde det med ”kugler” - 5 g slagmaskiner lavet af tantalmetal, der fyres fra rumfartøjets prøveudtagningshorn med en hastighed på 300 m / s (670 mph). Det samme princip ligger bag SCI, et system, der består af et 2,5 kg (5,5 lb) kobberprojektil.
Denne "kugle" accelereres af en formet ladning indeholdende 4,5 kg (~ 10 lbs) plastificeret HMX-eksplosiv (aka octogen). Denne forbindelse er den samme, der bruges af militære styrker som detonatoren i atomvåben, i plasteksplosiver og som et fast raketdrivmiddel. Når det kombineres med TNT, skaber det octol, et andet militært eksplosivstof, der bruges i anti-tank missiler og laserstyrede bomber.
Efter at have sendt SCI til overfladen steg rumfartøjet i sikker højde for at undgå skader fra eksplosionen. SCI blev derefter detoneret og sendte en kobberplade mod overfladen med 1,9 km pr. Sekund (1,2 miles per sekund). Størrelsen på det krater, dette genererer, vil helt afhænge af overfladematerialets sammensætning.
Det Hayabusa2 fangede lanceringen af SCI med dets vidvinkeloptiske navigeringskamera (ONC-W1), som de delte på missionens officielle twitter-side. Eksplosionen blev også fanget af et indsætteligt kamera - DCAM3 - som rumfartøjet indsatte tættere på asteroiden for at overvåge påvirkningseksperimentet.
[SCI] Det indsættelige kamera, DCAM3, fotograferede ejektoren med succes, da SCI kolliderede med Ryugu's overflade. Dette er verdens første kollisionseksperiment med en asteroide! I fremtiden vil vi undersøge det dannede krater og hvordan ejektoren spredte sig. pic.twitter.com/eLm6ztM4VX
- [beskyttet via e-mail] (@ haya2e_jaxa) 5. april 2019
Kameraet blev ødelagt under processen, men de billeder, det tog, vil hjælpe Hayabusa2 Find krateret, når det nærmer sig overfladen igen. Dette vil finde sted, efter at alt affaldet har lagt sig; på hvilket tidspunkt bestemmer missionsteamet, om det er sikkert at få en prøve fra det nyligt oprettede krater.
Hvis denne indhentning anses for for farlig, vil rumfartøjet i stedet blive sendt til en af asteroidernes eksisterende kratere. Imidlertid håber teamet at få fat i prøver fra krateret, de oprettede, da det materiale, der er afsløret af eksplosionen, ikke har været udsat for rum og er udsat for stråling og pladsforvitring i milliarder af år.
Dette er i tråd med et centralt mål for missionen, der er at undersøge materiale, der er tilbage fra dannelsen af solsystemet, ca. For 4,5 milliarder år siden. Som sådan ville prøver, der kommer fra det indre, være den mest pålidelige kilde til at finde ud af, hvilke slags materialer der var til stede under det tidlige solsystem.
Ved undersøgelse af disse materialer forsøger forskere at lære mere om centrale spørgsmål, ikke mindst hvorledes vand og organiske materialer blev distribueret i vores solsystem. Dette antages at have fundet sted under den sene kraftige bombardement, for ca. 4,1 til 3,8 milliarder år siden, og var iboende for fremkomsten af liv på Jorden.
Kl. 16:04:49 sendte JST kommandoen “Goodnight” til DCAM3. Billeder taget med det indsættelige kamera vil være en skat, der åbner op for ny videnskab i fremtiden. Til det modige lille kamera, der overgår forventningerne og arbejdede hårdt i 4 timer - tak. (Fra IES?) Pic.twitter.com/1FBqncPrup
- [beskyttet via e-mail] (@ haya2e_jaxa) 5. april 2019
Ved at undersøge prøver af asteroider, der er dateret til denne periode, kunne forskere også teoretisere med større selvtillid, hvor ellers de nødvendige materialer til livet (som vi kender det) kunne have været distribueret. Og snart nok, Hayabusa2 vil give os nogle eksempler på bevis, der kan hjælpe med at besvare disse spørgsmål.
Og at tro, at det blev gjort muligt takket være den samme teknologi, der blev brugt til at sprænge tanke! I mellemtiden leverer rumfartøjet realtidsbilleder af asteroiden med ONC-W1-kameraet. Når den har afsluttet videnskabsoperationer omkring asteroiden, som er planlagt afsluttet i december 2019, vender den tilbage til Jorden - planlagt til december 2020.
Hvad vi står for at lære af de prøver, det bringer hjem, vil helt sikkert være spændende!