Japans Hayabusa 2-rumfartøj er på vej hjem. Den asteroide-besøgende, prøve-return-mission forlod asteroiden Ryugu (162173 Ryugu) onsdag og begyndte sin årlange rejse tilbage til Jorden. Og det bærer noget dyrebart gods.
Hayabusa 2 blev lanceret i december 2014 og ankom Ryugu i slutningen af juni 2018. Ryugu er en kulstofholdig nær-jord-asteroide. Ved at studere det håber JAXA at lære mere om dannelsen og udviklingen af solsystemets stenede planeter, herunder Jorden. Specifikt ønskede Hayabusa 2 at belyse oprindelsen af Jordens vand og organiske forbindelser.
Asteroider som Ryugu er de udviklede rester af planetesimaler, som i sig selv er byggestenene for de klippeformede planeter. De er bevarere af solsystemets uberørte materialer, herunder is, mineraler og organiske forbindelser. Disse materialer interagerer med hinanden over tid, og ved at studere dem på Ryugu håber forskere at lære om solsystemets udvikling. Opgaver som Hayabusa 2 er den eneste måde at studere dem på, for på asteroiden er de ikke forurenet af jordfaktorer, og deres geologiske kontekst er intakt.
Hayabusa 2 skulle oprindeligt indsamle tre prøver fra forskellige steder på asteroiden. Men når rumfartøjet ankom Ryugu og fik et godt kig på overfladen, ændrede missionsplanlæggere det.
Som et resultat bærer Hayabusa 2 to prøver: en overfladeprøve af asteroidens regolit og en underoverfladeprøve af monolitisk bundgrund, der er udgravet med en slagkraft. (Det er det første rumfartøj, der prøver prøven på indersiden af en asteroide.) Begge prøver er indeholdt i forseglede containere inde i prøve-returkapsel. Denne kapsel vil blive returneret til Jorden, når Hayabusa 2 flyver inden i december 2020.
Når prøverne er hentet fra et testområde i Australien, vil de blive analyseret på Japans Extraterrestrial Sample Curation Center. Forskere kan anmode om dele af disse prøver til deres egen undersøgelse.
Prøverne sammenlignes med andre observationer af asteroider, med interplanetære støvpartikler og i fremtiden med andre asteroideprøver. Dette vil hjælpe forskere med at konstruere historien om, hvordan planeterne og solsystemet dannede og udviklede sig.
Eksempler på returrejser har spillet en fremtrædende rolle i vores forståelse af solsystemet, så forventningerne er høje til disse prøver.
Måneprøver fra Apollo-missionerne viste, at Månen måske har haft store lavahaver, og det er nu en almindelig teori for den tidlige udvikling af de jordiske planeter og andre klippekropper af tilstrækkelig størrelse. Dateringen af disse prøver kaster også lys over kronologien for månekrater, der er blevet udvidet til andre kroppe i solsystemet. Og støvpartikler fra kometen 81P / Wild2 viste, at kometen indeholder materialer, der er dannet i både varme og kolde omgivelser, hvilket spredte samtale om, hvordan materialer kan have blandet sig i den tidlige proto-solskive.
Måske endnu mere relevant er Hayabusa 2's forgænger, Hayabusa.
Hayabusa besøgte asteroiden Itokawa (25143 Itokawa) og bragte prøver tilbage til Jorden. Denne mission er betragtet som en banebrydende teknologisk præstation, og prøverne fra Itokawa har fremskredt vores videnskabelige forståelse af asteroider betydeligt. Disse prøver viste, at Itokawa plejede at være meget større, at det engang var blevet opvarmet til mindst 800 C (1470 F), og at asteroiden en gang blev ødelagt, og derefter blev der igen akkrediteret til sin nuværende murstenshovedtype.
Da Hayabusa 2-missionen blev udtænkt og lanceret, vidste japanske forskere, at de ville have endnu bedre analyseteknikker til rådighed for dem, end de havde på lanceringen. Konkret håbede de på bedre ikke-destruktive testteknikker. Hvis det er sandt, bør de være i stand til at nå de videnskabelige mål, de har lagt ud.
Da missionen var planlagt, skitserede de de videnskabelige mål. De ønskede specifikt at undersøge:
- galaktisk kemisk udvikling og Solens modermolekylære skykemi.
- præ-akkretional kemisk udvikling og planetesimal dannelse i proto-solskiven.
- geologisk udvikling af asteroider i solsystemet.
- orbital evolution og overflade geologiske processer af en nær-Asteroid nær jord.
De ønskede også at undersøge forskellige planetesimale processer.
Hayabusa 2 er stadig en lang vej fra Jorden. Den kørte omkring 300 millioner km (186 millioner miles) for at nå Ryugu, men behøver ikke at rejse så langt for at komme hjem, fordi Jorden og Ryugu er tættere sammen nu. I betragtning af missionens kompleksitet, mens den var ved asteroiden, skulle hjemturen være enkel.
Den eneste udfordrende del af missionen kan prøveudtagning af kapsel. Hvis det går godt, skal Hayabusa 2-missionen betragtes som en overvældende succes.
Rumfartøjet i sig selv vil ikke være færdig med sit arbejde, når prøven er returneret. Det skal stadig have nok xenonbrændstof (30 kg (66 lb)) til at sitt iondrev kan besøge et andet mål. En kandidat er asteroiden 2001 WR1, en asteroide med en diameter på 650 meter i Amor-gruppen. Hayabusa 2 vil sandsynligvis være begrænset til kun en fly-by af dette mål.
Mere:
- Pressemeddelelse: Rejsen hjem: Japans Hayabusa-2-sonde, der kører mod Jorden
- Space Magazine: Hayabusa 2 er det første rumfartøj til at prøve indersiden af en asteroide
- Forskningsartikel: Hayabusa 2: Videnskabelig betydning af prøver, der er returneret fra A-typen i nærheden af Jorden (162173), 1999 JU2.
