Как и зачем Хаябуса-2 сделает на астероиде кратер
В феврале 2019 японский зонд Хаябуса-2 впервые взял пробы грунта с поверхности астероида Рюгу. Но команду миссии интересуют и подповерхностные породы. Зарыться в прошлое астероида поможет устройство SCI. Разберёмся, что это такое, и как на Рюгу планируют сделать кратер.
Как сделать кратер на объекте в 315 млн км от Земли
Ещё много лет назад, на заре проекта, инженеры думали над интересной идеей: отправить два аппарата, и один из них разбить об астероид. Конечно, денег еле хватало на один, да и такой сценарий был со своими проблемами (например, отсеивать потом обломки аппарата из образцов), поэтому они быстро переключились на более практичные варианты. Так получился SCI – Small Carry-on Impactor, который увеличит количество кратеров Рюгу на 1 шт.
SCI установлен снизу Хаябусы-2. Условно в нём выделяют три составляющих: интерфейс с Хаябусой-2 (кабели питания, механизм разделения), всякая электрика (аккумулятор, таймер, цепь зажигания) и, собственно, контейнер с зарядом и импактором. Принцип работы звучит достаточно просто: устройство отделяется от Хаябусы-2, детонирует заряд, и импактор выстреливает в астероид.
Но, конечно, есть и свои сложности. Чтобы детонировать заряд, SCI должен точно знать, что отделился и отлетел от Хаябусы-2. Не хотелось бы подорвать сам зонд! Для этого на верхней стороне SCI стоят две солнечные батареи, по работе которых он узнает, что успешно покинул родительский аппарат.
Ещё у SCI нет никакого инструмента для определения высоты над астероидом. Поэтому детонация заряда определяется таймером. Перед отделением с Хаябусы-2 в него запишут нужное значение, и после отделения начнётся отсчёт. Когда счётчик дойдёт до нуля, цепь зажигания замкнётся и заряд будет детонирован. По плану это произойдёт через 40 минут после отделения, на высоте около 200 м над астероидом. Бум.
“Взрывная” составляющая SCI представляет собой конусообразный контейнер из нержавеющей стали. Он заполнен взрывчаткой – октогеном, – общей массой чуть меньше 5 кг. Снизу контейнер закрыт выпуклой пластиной из меди массой 2.5 кг. Она и выступит в качестве снаряда – взрывная волна искривит пластину до шарообразной формы. Разогнавшись до 2 км/с за доли секунды, получившаяся “пуля” врежется в астероид.
Точно предсказать, каким получится кратер, нельзя. Всё зависит от того, куда попадёт импактор и какими окажутся породы в этом месте. Инженеры миссии провели ряд испытаний, моделируя разные условия; в зависимости от того, с чем столкнётся импактор, диаметр кратера может быть от 1 до 10 метров.
Кратер планируется сделать в 800 м от места, где была взята первая проба грунта. SCI будет целиться в участок, который назвали S01. Достаточно ровный, без валунов, он подходит для взятия проб грунта, и новоиспечённый кратер тут будет проще найти. Кроме того, геологически это место очень похоже на участок, с которого уже брали образцы в феврале. Так что учёным будет интересно сравнить породы с поверхности с теми, что были на глубине.
Увидеть рождение кратера и не пострадать
Когда SCI взорвётся, осколки полетят во все стороны. Чтобы не попасть под обстрел, Хаябуса-2 “спрячется” за астероид. Но как тогда наблюдать взрыв и рождение кратера? Об этом команда миссии тоже позаботилась. Сразу после отделения SCI аппарат включит двигатели и уйдёт вбок на 1 километр. Тут Хаябуса-2 сбросит небольшую камеру DCAM3, а затем переместится вертикально вниз на 4.5 км и окажется за астероидом. Так что аппарат будет защищен от фрагментов SCI после взрыва, но в то же время сможет получать фотографии происходящего от DCAM3.
На 40 минут DCAM3 станет глазами Хаябусы-2. Это совсем небольшое устройство – 80 х 78 мм, 580 г, – в котором, тем не менее, поместились две камеры, аккумулятор из шести батарей и две антенны. Как подсказывает цифра 3 в названии, это уже не первая такая система. Предыдущая итерация проекта показала себя в деле в 2010-м году в рамках миссии IKAROS: аппарат сбросил две камеры, и они пронаблюдали раскрытие его солнечного паруса.
Основная камера – цифровая DCAM3-D, с высоким разрешением (2000 х 2000 пикселей) и широким углом обзора. Через примерно 16 минут после отделения DCAM3 от Хаябусы-2 цифровая камера начнёт съёмку и попытается сфотографировать SCI до детонации. С помощью этой же камеры планируется наблюдать выброс вещества с астероида после удара импактором. Даже если в итоге Хаябуса-2 не сможет собрать образцы грунта из кратера, одни эти фотографии будут очень ценными с научной точки зрения.
Кроме DCAM3-D, есть и DCAM3-A – аналоговая камера. Хотя у неё разрешение гораздо меньше, 720 х 526 пикселей, с неё снимки будут передаваться на Хаябусу-2 сразу же. Она остановит съёмку примерно через 15 минут после детонации SCI, чтобы сэкономить заряд батарей и оставить его для DCAM3-D. Как уже упомянули выше, цифровая камера будет передавать снимки высокого разрешения, так что они представляют большую научную ценность.
Заряд аккумулятора DCAM3 рассчитан примерно на три часа работы. Этого должно быть достаточно, чтобы успеть передать все фотографии Хаябусе-2. Дальше DCAM3 ждёт личное знакомство с астероидом (она просто разобьётся о поверхность Рюгу).
Когда и как за всем следить?
Прямой трансляции с Хаябусы-2, конечно, не будет. Но можно будет смотреть прямую трансляцию JAXA из центра управления миссии (обещают вести на английском), которая начнётся 5 апреля в 04:00 по Киеву/Москве (01:00 UTC). Чуть позже JAXA проведут пресс-конференцию о результатах этого этапа миссии.
На сайте JAXA будут выкладываться фотографии, сделанные Хаябусой-2 во время снижения, вплоть до отделения SCI. Есть онлайн-моделирование текущего планового положения Хаябусы-2.
Примерный план работ такой:
*события в таблице указаны по времени принятия решений на Земле и тому, когда будет получен сигнал о начале той или иной операции; от астероида Рюгу до Земли сигнал идёт с задержкой в 17 минут
UTC | UTС+3 (Киев, Минск, Москва) | |
Принимается решение о начале снижения | 4 апреля 03:00 | 4 апреля 06:00 |
Начинается снижение с высоты 20 км со скоростью 40 см/с | 4 апреля 04:00 | 4 апреля 07:00 |
Хаябуса на высоте 5 км. Принимается решение о продолжении снижения. Скорость аппарата 10 см/с | 4 апреля 14:37 | 4 апреля 17:37 |
Принимается решение об отделении SCI | 5 апреля 00:44 | 5 апреля 03:44 |
Отделение SCI | 5 апреля 02:13 | 5 апреля 05:13 |
Хаябуса-2 начинает манёвр по уходу за астероид | 5 апреля 02:14 | 5 апреля 05:14 |
Отделение DCAM3 | 5 апреля 02:31 | 5 апреля 05:31 |
Детонация SCI | 5 апреля 02:53 | 5 апреля 05:53 |
Проверка состояния Хаябусы-2 | 5 апреля 04:32 | 5 апреля 07:32 |
Что потом?
Новоиспечённый кратер оставит после себя кучу выброшенного вещества, часть из которого ненадолго зависнет возле астероида. Поэтому Хаябуса-2 сразу же подлетать на осмотр не будет: аппарат останется на высоте 100 км, и только через две недели вернётся на “домашнюю” высоту 20 км. Сравнивая фотографии участка S01 до и после бомбардировки, команда сможет найти свежий кратер. Дальше придётся решить, стоит ли брать образцы грунта в этом месте или же переключиться на другие. Вновь Хаябуса-2 спустится на поверхность астероида в начале лета.
сподіваюсь на Веббі немає такої проблеми
Дополнение: Заявка была по упрощенным правилам, без изучения вопросов интерференции, отказ получили через год. Можно только вообразить…
Спейсам придется поумерить свой аппетит, т.к. FCC отклонила их заявку на дополнительный спектр для мобильных приложений для…
Так же не обойдется без AI 5g expertise
“Це ж вже було»
Здається, я знаю чим можна вальнути по москві
Фанат Хайнлайна во мне конечно хочет чтобы это сработало. Но унылый взрослый во мне напоминает, что вся…
Думаю склон найти не проблема, гор хватает, главное чтоб сама установка дала положительный результат. Есть целые ровные…
Вот так и надо "сохранять рабочие места", будь то руководитель, инженер, или крутильщик гаек. А то взяли…
осталось найти пологий склон высотой в 5 км
>На мой взгляд, многовато зрады у него последнее время. Не уверен, что её разглядел. Алярмирует - да.…
>Это что за характер такой? Наезды на разные группы людей. А наезд - это возмущение тем, что…
>Он 2-й год говорит – давите Байдена, чтобы дал оружие, делайте своё. Да я ж не спорю,…
>Ну так… удаляют видосы подобного характера. Да ладно. :-) Это что за характер такой? Не удалили же.…
>Возможно выделяемая при распаде энергия, которую уносят альфа-частицы дает дополнительный разогрев? Я так понимаю, что это ионный…
>Чет я так и не понял, они реально таки обуздали термоядерный синтез(ТЯС) Там немного не тот синтез,…
подивився спочатку версію від Нетфлікс, книжку пробував читати але не пішла, мій баг, не зміг продертися крізь…
Это точно. У IM, похоже, дела получше, они недавно хвалились финансовыми перспективами.
В графике стоит на этот год, но я уже давно для себя поставил - минимум 1-й квартал…
У Астроботиков в гнезде жужжание, это все неспроста, наверняка перенесут VIPER на более поздний срок. Расследование Peregrine…
Ну значит слушайте... :) Логика тут значит такая - у нас есть 3 аппаратика и каждый отработает…
> Для того, чтобы съехать по такому тоннелю, нужен специальный теплозащитный костюм. Я думал об этом. Для…
> То есть выборы в США у вас тождественны нападению Раши на Украину? По необходимости вмешиваться. Нет,…
Пока не вижу ничего такого. Он 2-й год говорит - давите Байдена, чтобы дал оружие, делайте своё.…
>Смотрите, пока это возможно Ну так... удаляют видосы подобного характера. >в котором назвал тех, кто финансирует и…