Hayabusa-2 lähti matkaan kohti asteroidia

Vain paria viikkoa sen jälkeen kun Rosetta-luotaimen pieni laskeutuja tutki komeettaa sen pinnalla, lähetti Japani jo toisen luotaimensa asteroideja tutkimaan. Hayabusa-2 -lennon tarkoituksena on käydä tutkimassa asteroidia nimeltä 1999 JU3 ja tuoda sieltä näyte Maahan.

Luotain laukaistiin matkaan nyt keskiviikkona aamulla klo 6:22 Suomen aikaa H-IIA -kantoraketilla Japanin eteläosassa Tyynessä valtameressä olevan (maailman kauneimmaksi avaruuskeskukseksi mainitun) Tanegashiman laukaisukeskuksen alustalta Y. Se pääsi onnistuneesti avaruuteen ja avasi siellä aurinkopaneelinsa. Mukana lentäneet kolme pientä muuta satelliittia vapautettiin myös omille teilleen raketin ylimmästä vaiheesta ilman ongelmia; eräs näistä on eräänlainen avaruustaideteos, pieni veistos, joka koittaa yhdistää avaruuslentämistä ja taidetta. Tarkoitus oli laukaista raketti matkaan jo viime viikonloppuna, mutta huono sää esti kuitenkin laukaisun.

Lento noudattelee varsin pitkälle Hayabusa-1 -luotaimen lentosuunnitelmaa. Ykkönen laukaistiin matkaan toukokuussa 2003 ja se pääsi perille asteroidi Itokawan luokse syyskuussa 2005. Siellä se paitsi kuvasi ja mittasi asteroidia, niin myös hivuttautui hyvin lähelle sen pintaa ja koitti irrottaa pinnalta näytteitä suppiloon, mistä näytteet ohjattiin luotaimessa olevaan laskeutumiskapseliin. Tämän yhteydessä luotain sinkosi asteroidin pinnalle pienen laskeutujan, joka teki mittauksia ja joka toimi myös apuna luotaimen lähestyessä pintaa.

Aurinkokunnan pienkappaleiden tutkimus on muutenkin nyt hyvin ajankohtaista. Paitsi että Rosetta jatkaa vielä yli vuoden ajan komeettansa seuraamista, ennättää Nasan Dawn-luotain tapaamaan asteroidia jo ennen kuin Hayabusa-2 ehtii kohteensa luokse. Jo vuodesta 2007 avaruudessa matkannut ja Vesta-asteroidia vuosina 2011-2012 tutkinut luotain saapuu toisen kohteensa, Cereksen, luokse ensi vuoden huhtikuussa.

Hayabusa-2
Hayabusa-1 kuvasi varjonsa Itokawan pinnalla

Kuva: Hayabusa-1 kuvasi varjonsa Itokawan pinnalla

Epäonninen Hayabusa-1

Alkuperäisen suunnitelman mukaan Hayabusa-1:n tarkoitus oli palata Maahan näyte mukanaan vuonna 2007, mutta se saapui vasta kolmea vuotta myöhemmin. Syynä tähän olivat suuret vaikeudet, mitä lennon aikana koettiin: oli oikeastaan ihme, että alus pystyi tekemään mitään! Ensin jo menomatkalla suuri aurinkopurkaus vaurioitti aluksen aurinkopaneeleita, jolloin niiden tuottama sähköteho putosi olennaisesti. Tämän seurauksena luotaimen sähkövirtaa vaativien ionimoottorien työntövoima pieneni ja sen seurauksena edelleen mm. aika, jonka luotain saattoi olla asteroidin luona ennen paluutaan, lyheni ja samalla näytteenottokertojen määrää jouduttiin supistamaan kolmesta kahteen. Sitten asteroidin luona oltaessa kaksi luotaimen asennonsäädössä käytettävistä gyroskoopeista rikkoutui, jolloin luotaimen hallinnasta tuli hankalaa. Lisäksi sen polttoainetankki näytti vuotavan. 

Luotain onnistui ottamaan kuvia asteroidista ja tekemään useita tutkimuksia, mutta pienen MINERVA-mikroluotaimen irrottaminen luotaimen kyljestä epäonnistui ja koska ilman sitä itse luotaimen “laskeutuminen” pinnalle oli vaikeaa, ne eivät onnistuneet niin hyvin kuin toivottiin.

Sitten lennonjohto menetti kokonaan yhteyden Hayabusaan, kunnes sai sen jälleen hallintaansa. Lopulta se saatiin takaisin toimintaan, ja huolimatta rikkoontuneista gyroskoopeista ja tehottomista ionimoottoreista Hayabusa kykeni lähtemään paluumatkalle ja sen pikku kapseli laskeutui Australian aavikolle toukokuussa 2010.

Vaikka odotukset eivät olleet suuria, löydettiin laskeutumiskapselin sisältä 1500 pientä hitusta, jotka olivat peräisin Itokawan pinnalta. Ne olivat kiviperäisiä ja sisälsivät paljon oliviinia ja pyrokseenia samaan tapaan kuin monet kivimeteoriitit. Hayabusan instrumentit havaitsivat jo paljon näitä aineita asteroidin pinnallakin.

Alla on kuva Hayabusa-1:n näytekapselista laskeutumisen jälkeen Australian Woomerassa.

Hayabusa-1:n näytekapseli laskeutumisen jälkeen Australian Woomerassa.

Samanlainen, mutta ei samanlainen

Vaikka Hayabusa-2 tulee tekemään kaiken samaan tapaan kuin edeltäjänsä, ovat japanilaiset nyt tehneet paljon varmistaakseen sen, että luotain toimisi paremmin ja olisi kestävämpi.

Uuden luotaimen ionimoottorit ovat paremmat, ohjauslaitteisto on laitettu käytännössä kokonaan uusiksi, antennit sekä asennonsäätölaitteet vaihdettu nykyaikaisiin.

Mukana luotaimessa on MINERVA-mikroluotaimen lisäksi myös pieni lasketuja, jota suunniteltiin myös Hayabusa-1:een, mutta joka jätettiin lopulta pois. Tämän MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) -laitteen on tehnyt Saksan ilmailu- ja avaruushallinto DLR yhdessä Ranskan kansallisen avaruuskeskus CNES:in kanssa.

Lisäksi Kakkosen mukana on pieni iskeytyjä, joka ammutaan kohti pintaa. Kun se törmää pintaan noin kahden kilometrin tuntinopeudella, muodostuu pieni kraatteri ja siitä sinkoaa ulos materiaalia myös hieman syvemmältä, joten sitä tutkimalla voidaan ikään kuin nähdä myös näkyvän pinnan alle. Jotta törmäys olisi tehokas, on iskeytyjässä 2,5 kilogrammaa kuparia ja 4,5 kg räjähdysainetta.

Iskeytyjä-räjähtäjän lähettämisen jälkeen Hayabusa-2 siirtyy asteroidin taake turvaan, mutta jotta iskua ja sen tuloksena olevaa pilveä voitaisiin tutkia reaaliajassa, lähetetään tapahtumia havainnoimaan erillinen pieni laite, DCAM3. Koska törmäyspilvi leijuu pitkään pinnan yläpuolella, voi luotain käydä imaisemassa siitä näytteitä sisäänsä. 

Lisäksi se poimii näytteitä edeltäjänsä tapaan lähestymällä asteroidia hitaasti hyvin lähelle – oikeastaan siis laskeutumalla, vaikka sillä ei ole laskeutumisjalkoja tai muitavastaavia – ja ottamalla näytteitä tötterömäisellä keräimellään maahanpaluukapselin sisällä olevaan säiliöön.

Näiden kaikkien lisäämisen jälkeen luotaimen kokonaismassa laukaisun aikaan on 590 kg, eli 80 kg enemmän kuin Hayabusa-1.

Mikäli Hayabusa-2 pääsee onnellisesti matkalleen keskiviikkona, se saapuu kohdeasteroidinsa luokse heinäkuussa 2018 ja lähtee takaisin paluumatkalle puolentoista vuoden tutkimusten jälkeen joulukuussa 2019. Näin sen näytekapseli voisi palata Maahan vuotta myöhemmin, joulukuussa 2020.

Kohteena on siis asteroidi (162173) 1999 JU3, mutta se ristittäneen pian “kunnollisella” nimellä – aivan kuten Hayabusa 1:n laukaisun aikaan sen kohde 1998 SF36 nimettiin japanilaisen rakettitutkijan Hideo Itokawan mukaan Itokawaksi. Siinä missä Itokawa oli kivinen S-luokan asteroidi, kuuluu 1998 SF36 C-luokkaan; ne sisältävät todennäköisesti enemmän vettä ja jäätä, ja ovat siten koostumukseltaan ikään kuin kivisten, kovien asteroidien ja komeettojen välimaastossa.

Uusi, todella jännittävä tutkimusmatka on jälleen alkamassa – mutta valitettavasti avaruuden pitkien etäisyyksien vuoksi matka etenee tuskastuttavan hitaasti!


Juttuja samasta aiheesta