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Articulo de referencia

Hayabusa

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Hayabusa ( en japonés :はやぶさ; " halcón peregrino ") fue una nave espacial robótica desarrollada por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) paraa la Tierra una muestra de material de un pequeño asteroide cercano a la Tierra llamado 25143 Itokawa para su posterior análisis. Hayabusa , anteriormente conocida como MUSES-C por Mu Space Engineering Spacecraft C , fue lanzada el 9 de mayo de 2003 y se acopló a Itokawa a mediados de septiembre de 2005. Tras llegar a Itokawa, Hayabusa estudió la forma, la rotación, la topografía, el color, la composición, la densidad y la historia del asteroide. En noviembre de 2005, aterrizó en el asteroide y recolectó muestras en forma de diminutos granos de material asteroide, que fueron traídos de vuelta a la Tierra a bordo de la nave espacial el 13 de junio de 2010.

La nave espacial también transportaba un módulo de aterrizaje desmontable, MINERVA , que no logró llegar a la superficie.

Primeros pasos en la misión

Denis JP Moura (izquierda) y Junichiro Kawaguchi (derecha) en el Congreso Astronáutico Internacional (IAC) de 2010.

Las naves espaciales Galileo y NEAR Shoemaker de la NASA ya habían visitado asteroides, pero la misión Hayabusa fue la primera en traer una muestra de asteroide a la Tierra para su análisis. [ 4 ]

Hayabusa fue la primera nave espacial diseñada para aterrizar deliberadamente en un asteroide y luego despegar de nuevo ( NEAR Shoemaker realizó un descenso controlado a la superficie de 433 Eros en 2000, pero no fue diseñada como módulo de aterrizaje y finalmente fue desactivada tras su llegada). Técnicamente, Hayabusa no fue diseñada para "aterrizar"; simplemente toca la superficie con su dispositivo de recolección de muestras y luego se aleja. Sin embargo, fue la primera nave diseñada desde el principio para hacer contacto físico con la superficie de un asteroide. Junichiro Kawaguchi, del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas, fue designado líder de la misión. [ 5 ]

A pesar de la intención de su diseñador de que el contacto fuera momentáneo, Hayabusa aterrizó y permaneció sobre la superficie del asteroide durante unos 30 minutos (véase más abajo ).

Perfil de la misión

La nave espacial Hayabusa fue lanzada el 9 de mayo de 2003 a las 04:29:25 UTC a bordo de un cohete MV desde el Centro Espacial de Uchinoura (en aquel entonces todavía llamado Centro Espacial de Kagoshima ). Tras el lanzamiento, el nombre de la nave se cambió de MUSES-C a Hayabusa , palabra japonesa que significa halcón . Los motores de iones de xenón de la nave (cuatro unidades independientes), que operaron casi continuamente durante dos años, impulsaron lentamente a Hayabusa hacia un encuentro con Itokawa en septiembre de 2005. Al llegar, la nave no entró en órbita alrededor del asteroide, sino que permaneció en una órbita heliocéntrica cercana.

La maqueta a media escala de Hayabusa en el IAC de 2010.

Hayabusa exploró la superficie del asteroide desde una distancia de aproximadamente 20 km (12 millas) , la "posición de entrada". Posteriormente, la nave se acercó a la superficie (la "posición de inicio") y luego se aproximó al asteroide para realizar una serie de aterrizajes suaves y recolectar muestras en un lugar seguro. Durante este período se empleó ampliamente la navegación óptica autónoma , ya que el largo retraso en las comunicaciones impedía el control en tiempo real desde la Tierra. En el instante en que Hayabusa tocó tierra con su bocina de recolección desplegable, la nave fue programada para disparar pequeños proyectiles a la superficie y luego recolectar el rocío resultante. La nave recogió algunas partículas diminutas para su posterior análisis en la Tierra.  

Tras permanecer unos meses cerca del asteroide, la nave espacial debía encender sus motores para iniciar el viaje de regreso a la Tierra. Esta maniobra se retrasó debido a problemas con el control de actitud (orientación) y los propulsores. Una vez en su trayectoria de regreso, la cápsula de reentrada se separó de la nave principal tres horas antes de la reentrada , y la cápsula siguió una trayectoria balística, reingresando a la atmósfera terrestre a las 13:51 del 13 de junio de 2010 UTC. Se estima que la cápsula experimentó una desaceleración máxima de aproximadamente 25 G y tasas de calentamiento aproximadamente 30 veces superiores a las experimentadas por la nave espacial Apolo . Aterrizó en paracaídas cerca de Woomera , Australia.

En relación con el perfil de la misión, JAXA definió los siguientes criterios de éxito y puntuaciones correspondientes para los principales hitos de la misión antes del lanzamiento de la nave espacial Hayabusa . [ 6 ] Como se muestra, la nave espacial Hayabusa es una plataforma para probar nuevas tecnologías y el objetivo principal del proyecto Hayabusa es la primera implementación mundial de motores de iones de descarga de microondas . Por lo tanto, "operar motores de iones durante más de 1000 horas" es un logro que otorga una puntuación máxima de 100 puntos, y el resto de los hitos son una serie de experimentos pioneros a nivel mundial basados ​​en ello.

La réplica de la cápsula de reentrada expuesta en JAXAi (cerrada el 28 de diciembre de 2010).

Miniaterrestre MINERVA

Hayabusa transportaba un pequeño módulo de aterrizaje (con un peso de tan solo 591 g (20,8 oz) y unas dimensiones aproximadas de 10 cm ( 3,9 pulgadas) de alto por 12 cm (4,7 pulgadas) de diámetro) llamado " MINERVA " (abreviatura de Micro - Nano Experimental Robot Vehicle for the Astero ). Un error durante el despliegue provocó el fallo de la nave .      

Este vehículo de energía solar fue diseñado para aprovechar la muy baja gravedad de Itokawa utilizando un conjunto de volante interno para rebotar sobre la superficie del asteroide, transmitiendo imágenes de sus cámaras a Hayabusa cada vez que las dos naves espaciales estaban a la vista la una de la otra. [ 7 ]

MINERVA se desplegó el 12 de noviembre de 2005. La orden de liberación del módulo de aterrizaje se envió desde la Tierra, pero antes de que llegara, el altímetro de Hayabusa midió su distancia a Itokawa en 44 m (144 pies) y, por lo tanto, inició una secuencia automática de mantenimiento de altitud. Como resultado, cuando llegó la orden de liberación de MINERVA, esta se liberó mientras la sonda ascendía y a una altitud mayor de la prevista, por lo que escapó de la atracción gravitatoria de Itokawa y cayó al espacio. [ 8 ] [ 9 ]  

De haber tenido éxito, MINERVA habría sido el primer vehículo explorador espacial con capacidad de salto. La misión soviética Phobos 2 también sufrió un fallo técnico al intentar desplegar un vehículo explorador con esta capacidad.

Importancia científica y de ingeniería de la misión

La comprensión que tienen los científicos de los asteroides depende en gran medida de las muestras de meteoritos, pero es muy difícil relacionar estas muestras con los asteroides exactos de los que proceden. Hayabusa ayudó a resolver este problema al traer muestras prístinas de un asteroide específico y bien caracterizado. Hayabusa salvó la brecha entre los datos de observación terrestre de asteroides y el análisis de laboratorio de las colecciones de meteoritos y polvo cósmico . [ 10 ] Además, la comparación de los datos de los instrumentos a bordo de Hayabusa con los datos de la misión NEAR Shoemaker permitirá ampliar el conocimiento a un nivel más general.

Cambios en el plan de la misión

El perfil de la misión Hayabusa fue modificado varias veces, tanto antes como después del lanzamiento.

  • La nave espacial estaba originalmente programada para ser lanzada en julio de 2002 hacia el asteroide 4660 Nereus (el asteroide (10302) 1989 ML se consideró como objetivo alternativo). Sin embargo, una falla del cohete japonés M-5 en julio de 2000 obligó a retrasar el lanzamiento, dejando tanto a Nereus como a 1989 ML fuera del alcance. Como resultado, el asteroide objetivo se cambió a 1998 SF 36 , que poco después recibió el nombre del pionero japonés de cohetes Hideo Itokawa . [ 11 ]
  • La misión Hayabusa tenía previsto desplegar un pequeño vehículo explorador, suministrado por la NASA y desarrollado por el JPL , llamado Muses-CN, sobre la superficie del asteroide, pero la NASA canceló el proyecto en noviembre de 2000 debido a restricciones presupuestarias.
  • En 2002, el lanzamiento se pospuso de diciembre de 2002 a mayo de 2003 para volver a revisar las juntas tóricas de su sistema de control de reacción, ya que se había descubierto que una de ellas utilizaba un material diferente al especificado. [ 12 ]
  • En 2003, mientras Hayabusa se dirigía a Itokawa, la mayor llamarada solar jamás registrada [ 13 ] dañó las células solares a bordo de la nave. Esta reducción en la energía eléctrica disminuyó la eficiencia de los motores iónicos, lo que retrasó la llegada a Itokawa de junio a septiembre de 2005. Dado que la mecánica orbital dictaba que la nave debía abandonar el asteroide antes de noviembre de 2005, el tiempo que pudo permanecer en Itokawa se redujo considerablemente y el número de aterrizajes en el asteroide disminuyó de tres a dos.
  • En 2005, fallaron dos ruedas de reacción que controlan el movimiento de actitud de la sonda Hayabusa ; la rueda del eje X falló el 31 de julio y la del eje Y el 2 de octubre. Tras esta última falla, la nave espacial aún podía girar sobre sus ejes X e Y con sus propulsores. JAXA afirmó que, dado que el mapeo global de Itokawa ya se había completado, esto no representaba un problema grave, pero el plan de la misión se modificó. Las ruedas de reacción averiadas fueron fabricadas por Ithaco Space Systems, Inc., de Nueva York, empresa que posteriormente fue adquirida por Goodrich Company .
  • El aterrizaje de "ensayo" en Itokawa, previsto para el 4 de noviembre de 2005, fracasó y tuvo que ser reprogramado.
  • La decisión original de tomar muestras en dos lugares diferentes del asteroide se modificó cuando se descubrió que uno de los lugares, el desierto de Woomera, era demasiado rocoso para un aterrizaje seguro.
  • El lanzamiento de la minisonda MINERVA el 12 de noviembre de 2005 terminó en fracaso.

Cronograma de la misión

Hasta el lanzamiento

La misión de exploración de asteroides del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) se originó entre 1986 y 1987, cuando los científicos investigaron la viabilidad de una misión de retorno de muestras a Anteros y concluyeron que la tecnología aún no estaba desarrollada. [ 14 ] Entre 1987 y 1994, un grupo conjunto del ISAS y la NASA estudió varias misiones: una misión de encuentro con un asteroide que más tarde se convirtió en NEAR , y una misión de retorno de muestras de un cometa que más tarde se convirtió en Stardust . [ 15 ]

En 1995, ISAS seleccionó el retorno de muestras de asteroides como una misión de demostración de ingeniería, MUSES-C, y el proyecto MUSES-C comenzó en el año fiscal 1996. El asteroide Nereus fue la primera opción de objetivo, 1989 ML fue la segunda opción. En la fase inicial de desarrollo, Nereus se consideró fuera de alcance y 1989 ML se convirtió en el objetivo principal. [ 16 ] Un fallo en el lanzamiento de MV en julio de 2000 obligó a retrasar el lanzamiento de MUSES-C de julio de 2002 a noviembre/diciembre, dejando tanto a Nereus como a 1989 ML fuera de alcance. Como resultado, el asteroide objetivo se cambió a 1998 SF 36. [ 17 ] En 2002, el lanzamiento se pospuso de diciembre de 2002 a mayo de 2003 para revisar las juntas tóricas del sistema de control de reacción ya que se encontró que una de ellas utilizaba un material diferente al especificado. [ 12 ] El 9 de mayo de 2003 a las 04:29:25 UTC, MUSES-C fue lanzado por un cohete MV, y la sonda fue nombrada " Hayabusa ".

Cruceros

Las pruebas del propulsor iónico comenzaron el 27 de mayo de 2003. El funcionamiento a plena potencia comenzó el 25 de junio.

Los asteroides reciben su nombre de quien los descubre. ISAS solicitó a LINEAR , el descubridor de 1998 SF 36 , que propusiera el nombre en honor a Hideo Itokawa , y el 6 de agosto, Minor Planet Circular informó que el asteroide objetivo 1998 SF 36 fue nombrado Itokawa . [ 18 ] [ 19 ]

En octubre de 2003, ISAS y otras dos agencias aeroespaciales nacionales de Japón se fusionaron para formar JAXA .

El 31 de marzo de 2004, se detuvo el funcionamiento del propulsor iónico para prepararse para el sobrevuelo de la Tierra. [ 20 ] Última operación de maniobra antes del sobrevuelo el 12 de mayo. [ 21 ] El 19 de mayo, Hayabusa realizó un sobrevuelo de la Tierra. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] El 27 de mayo, se inició de nuevo el funcionamiento del propulsor iónico. [ 29 ]

El 18 de febrero de 2005, Hayabusa pasó el afelio a 1,7 UA. [ 30 ] El 31 de julio, falló la rueda de reacción del eje X. El 14 de agosto, se publicó la primera imagen de Itokawa tomada por Hayabusa. La imagen fue tomada por el rastreador de estrellas y muestra un punto de luz, que se cree que es el asteroide, moviéndose a través del campo estelar. [ 31 ] Se tomaron otras imágenes del 22 al 24 de agosto. [ 32 ] El 28 de agosto, Hayabusa cambió de los motores de iones a los propulsores bipropelentes para maniobrar en órbita. Desde el 4 de septiembre, las cámaras de Hayabusa pudieron confirmar la forma alargada de Itokawa. [ 33 ] Desde el 11 de septiembre, se discernieron colinas individuales en el asteroide. [ 34 ] El 12 de septiembre, Hayabusa estaba a 20 km (12 mi) de Itokawa y los científicos de JAXA anunciaron que Hayabusa había "llegado" oficialmente. [ 3 ]  

En las proximidades de Itokawa

El 15 de septiembre de 2005, se publicó una imagen en color del asteroide (que, sin embargo, es de color gris). [ 35 ] El 4 de octubre, JAXA anunció que la nave espacial se había movido con éxito a su "posición inicial" a 7  km de Itokawa. Se publicaron imágenes de primer plano. También se anunció que la segunda rueda de reacción de la nave espacial, que gobierna el eje Y, había fallado, y que la nave ahora estaba siendo dirigida por sus propulsores de rotación. [ 36 ] El 3 de noviembre, Hayabusa tomó la posición a 3,0  km de Itokawa. Luego comenzó su descenso, planeado para incluir la entrega de un marcador de objetivo y el lanzamiento del miniaterrizador Minerva. El descenso transcurrió bien inicialmente, y se obtuvieron imágenes de navegación con cámaras de gran angular. Sin embargo, a las 01:50 UTC ( 10:50 JST ) del 4 de noviembre, se anunció que, debido a la detección de una señal anómala en la decisión de continuar o no, el descenso, incluyendo la liberación de Minerva y el marcador de objetivo, había sido cancelado. El director del proyecto, Junichiro Kawaguchi, explicó que el sistema de navegación óptica no estaba rastreando el asteroide correctamente, probablemente debido a la compleja forma de Itokawa. Se requirió un retraso de unos días para evaluar la situación y reprogramar la operación. [ 37 ] [ 38 ] 

El 7 de noviembre, Hayabusa se encontraba a 7,5  km de Itokawa. El 9 de noviembre, Hayabusa realizó un descenso a 70 m para probar la navegación de aterrizaje y el altímetro láser. Posteriormente, Hayabusa retrocedió a una posición más elevada, luego descendió nuevamente a 500 m y liberó uno de los marcadores objetivo al espacio para probar la capacidad de la nave para rastrearlo (lo cual se confirmó). Tras el análisis de las imágenes de primer plano, se determinó que el sitio del desierto de Woomera (Punto B) era demasiado rocoso para ser adecuado para el aterrizaje. El sitio del mar de Muses (Punto A) fue seleccionado como lugar de aterrizaje, tanto para el primer aterrizaje como, si fuera posible, para un segundo. [ 39 ]

El 12 de noviembre, Hayabusa se acercó a 55 m de la superficie del asteroide. MINERVA fue liberado, pero debido a un error no logró alcanzar la superficie. El 19 de noviembre, Hayabusa aterrizó en el asteroide. Hubo considerable confusión durante y después de la maniobra sobre lo que había sucedido exactamente, porque la antena de alta ganancia de la sonda no pudo usarse durante la fase final del aterrizaje, así como el apagón durante el traspaso de la antena de la estación terrestre de DSN a la estación Usuda. Inicialmente se informó que Hayabusa se había detenido a aproximadamente 10 metros de la superficie, flotando durante 30 minutos por razones desconocidas. El control terrestre envió una orden para abortar y ascender, y para cuando se recuperó la comunicación, la sonda se había movido 100  km lejos del asteroide. La sonda había entrado en modo seguro , girando lentamente para estabilizar el control de actitud . [ 40 ] [ 41 ] Sin embargo, después de recuperar el control y la comunicación con la sonda, los datos del intento de aterrizaje fueron descargados y analizados, y el 23 de noviembre, JAXA anunció que la sonda efectivamente había aterrizado en la superficie del asteroide. [ 42 ] Desafortunadamente, la secuencia de muestreo no se activó ya que un sensor detectó un obstáculo durante el descenso; la sonda intentó abortar el aterrizaje, pero como su orientación no era apropiada para el ascenso, optó en cambio por un modo de descenso seguro. Este modo no permitió tomar una muestra, pero hay una alta probabilidad de que algo de polvo haya sido arrastrado hacia el cuerno de muestreo cuando tocó el asteroide, por lo que el contenedor de muestras unido al cuerno de muestreo fue sellado.

El 25 de noviembre se realizó un segundo intento de aterrizaje. Inicialmente se pensó que esta vez se había activado el dispositivo de muestreo; [ 43 ] sin embargo, un análisis posterior determinó que probablemente se trató de otro fallo y que no se dispararon proyectiles. [ 44 ] Debido a una fuga en el sistema de propulsión, la sonda se puso en "modo de espera seguro". [ 45 ]

El 27 de noviembre, la sonda sufrió un apagón al intentar reorientar la nave espacial, probablemente debido a una fuga de combustible. El 30 de noviembre, JAXA anunció que se habían restablecido el control y la comunicación con Hayabusa , pero persistía un problema con el sistema de control de reacción de la nave , posiblemente relacionado con una tubería congelada. El control de la misión estaba trabajando para resolver el problema antes de la próxima ventana de lanzamiento de la nave para el regreso a la Tierra. [ 46 ] El 2 de diciembre, se intentó una corrección de actitud (orientación), pero el propulsor no generó suficiente fuerza. El 3 de diciembre, se encontró que el eje Z de la sonda estaba entre 20 y 30 grados de la dirección del Sol y aumentando. El 4 de diciembre, como medida de emergencia, se inyectó propulsor de xenón de los motores iónicos para corregir el giro, y se confirmó que tuvo éxito. El 5 de diciembre, el control de actitud se corrigió lo suficiente como para recuperar la comunicación a través de la antena de ganancia media. Se obtuvo y analizó la telemetría. Como resultado del análisis de telemetría, se determinó que existía una alta probabilidad de que el proyectil de muestreo no hubiera penetrado al aterrizar el 25 de noviembre. Debido al corte de energía, los datos del registro de telemetría eran erróneos. El 6 de diciembre, Hayabusa se encontraba a 550  km de Itokawa. JAXA ofreció una conferencia de prensa sobre la situación hasta el momento. [ 47 ] [ 48 ]

El 8 de diciembre se observó un cambio repentino de orientación y se perdió la comunicación con Hayabusa . Se consideró probable que la turbulencia fuera causada por la evaporación de 8 o 10 cc de combustible derramado. Esto obligó a esperar uno o dos meses para que Hayabusa se estabilizara mediante la conversión de la precesión a rotación pura, tras lo cual el eje de rotación debía dirigirse hacia el Sol y la Tierra dentro de un rango angular específico. La probabilidad de lograrlo se estimó en un 60 % para diciembre de 2006 y en un 70 % para la primavera de 2007. [ 49 ] [ 50 ]

Recuperación y regreso a la Tierra

Animación de la trayectoria de Hayabusa regresando de Itokawa a la Tierra . Hayabusa · Itokawa · Tierra · Sol          

El 7 de marzo de 2006, JAXA anunció [ 51 ] [ 52 ] que se había recuperado la comunicación con Hayabusa en las siguientes etapas: El 23 de enero, se detectó la señal de baliza de la sonda. El 26 de enero, la sonda respondió a las órdenes del control terrestre cambiando la señal de baliza. El 6 de febrero, se ordenó la eyección de propulsor de xenón para el control de actitud para mejorar la comunicación. La tasa de cambio del eje de giro fue de aproximadamente dos grados por día. El 25 de febrero, se obtuvieron datos de telemetría a través de la antena de baja ganancia. El 4 de marzo, se obtuvieron datos de telemetría a través de la antena de ganancia media. El 6 de marzo, se estableció la posición de Hayabusa  a unos 13 000 km por delante de Itokawa en su órbita con una velocidad relativa de 3 m por segundo.

El 1 de junio, el director del proyecto Hayabusa, Junichiro Kawaguchi, informó [ 53 ] que confirmaron que dos de los cuatro motores iónicos funcionaban normalmente, lo que habría sido suficiente para el viaje de regreso. El 30 de enero de 2007, JAXA informó que 7 de las 11 baterías funcionaban y que la cápsula de regreso estaba sellada. [ 54 ] El 25 de abril, JAXA informó que Hayabusa había comenzado el viaje de regreso. [ 55 ] [ 56 ] El 29 de agosto, se anunció que el motor iónico C a bordo de Hayabusa, además de B y D, se había vuelto a encender con éxito. [ 57 ] El 29 de octubre, JAXA informó que la primera fase de la operación de maniobra de trayectoria había terminado y que la nave espacial se encontraba ahora en un estado de giro estabilizado. [ 58 ] El 4 de febrero de 2009, JAXA informó del éxito en el reencendido de los motores iónicos y del inicio de la segunda fase de la maniobra de corrección de trayectoria para regresar a la Tierra. [ 59 ] El 4 de noviembre de 2009, el motor iónico D dejó de funcionar automáticamente debido a una anomalía por degradación. [ 60 ]

El 19 de noviembre de 2009, JAXA anunció que habían logrado combinar el generador de iones del motor iónico B y el neutralizador del motor iónico A. [ 61 ] Era subóptimo, pero se esperaba que fuera suficiente para generar el delta-v necesario . De los 2200 m/s de delta-v necesarios para regresar a la Tierra, ya se habían realizado unos 2000 m/s , y aún se necesitaban unos 200 m/s . [ 62 ] El 5 de marzo de 2010, Hayabusa estaba en una trayectoria que habría pasado dentro de la órbita lunar. La operación del motor iónico se suspendió para medir la trayectoria precisa en preparación para realizar la Maniobra de Corrección de Trayectoria 1 a la trayectoria del borde de la Tierra. [ 63 ] [ 64 ] El 27 de marzo, 06:17 UTC, Hayabusa estaba en una trayectoria que pasaría a 20 000  km del centro de la Tierra, completando la operación de transferencia de órbita de Itokawa a la Tierra. [ 65 ] Para el 6 de abril, se completó la primera etapa de la Maniobra de Corrección de Trayectoria (TCM-0) que condujo a una trayectoria aproximada del borde de la Tierra. Se planeó que fueran 60 días hasta la reentrada. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] Para el 4 de mayo, la sonda completó su maniobra TCM-1 para alinearse con precisión con la trayectoria del borde de la Tierra. [ 70 ] El 22 de mayo, comenzó TCM-2, continuó durante aproximadamente 92,5 horas y terminó el 26 de mayo. [ 71 ] Le siguió TCM-3 del 3 al 5 de junio para cambiar la trayectoria desde el borde de la Tierra hasta Woomera, Australia Meridional , [ 72 ] [ 73 ] TCM-4 se realizó el 9 de junio durante aproximadamente 2,5 horas para un descenso de precisión al Área Prohibida de Woomera . [ 74 ]

La cápsula de reentrada fue liberada a las 10:51 UTC del 13 de junio.

Reentrada y recuperación de la cápsula

La cápsula de retorno, aún brillante, se observa delante y debajo del módulo principal de la sonda Hayabusa mientras esta se desintegra.

La cápsula de reentrada y la nave espacial reingresaron a la atmósfera terrestre el 13 de junio de 2010 a las 13:51 UTC (23:21 hora local). [ 75 ] La cápsula , protegida por un escudo térmico , aterrizó con paracaídas en el interior de Australia Meridional , mientras que la nave espacial se desintegró y se incineró en una gran bola de fuego. [ 76 ]

Un equipo internacional de científicos observó la  entrada de la cápsula a 12,2 km/s desde 11,9 kilómetros (39 000 pies) a bordo del laboratorio aéreo DC-8 de la NASA, utilizando una amplia gama de cámaras de imágenes y espectrográficas para medir las condiciones físicas durante la reentrada atmosférica en una misión liderada por el Centro de Investigación Ames de la NASA , con Peter Jenniskens del Instituto SETI como científico del proyecto. [ 77 ] [ 78 ]

Dado que el sistema de control de reacción dejó de funcionar, la sonda espacial de 510 kilogramos (1120 lb) reingresó a la atmósfera terrestre de forma similar a la aproximación de un asteroide junto con la cápsula de reentrada de muestras y, como esperaban los científicos de la misión, la mayor parte de la nave espacial se desintegró al entrar. [ 79 ] 

La reentrada vista desde el campo de pruebas de Woomera.

Se predijo que la cápsula de retorno aterrizaría en un área de 20 km por 200 km en el Área Prohibida de Woomera , Australia Meridional . Cuatro equipos terrestres rodearon esta área y localizaron la cápsula de reentrada mediante observación óptica y una baliza de radio. Luego se envió un equipo a bordo de un helicóptero. Localizaron la cápsula y registraron su posición con GPS. La cápsula fue recuperada con éxito a las 07:08 UTC (16:38 hora local) del 14 de junio de 2010. [ 80 ] También se encontraron las dos partes del escudo térmico, que se desprendieron durante el descenso. [ 81 ]

La reentrada de la Hayabusa fue filmada por una cámara a bordo del Laboratorio Aerotransportado DC-8 de la NASA. La cápsula de retorno, aún brillante, se observa delante y debajo del módulo principal de la sonda Hayabusa mientras este se desintegra. La cápsula, protegida por un escudo térmico, continúa dejando una estela incluso después de que los fragmentos del módulo principal se hayan disipado. ( Vídeo en primer plano )

Tras confirmar que los dispositivos explosivos utilizados para el despliegue del paracaídas eran seguros, la cápsula se empaquetó dentro de una doble capa de bolsas de plástico llenas de nitrógeno puro para reducir el riesgo de contaminación. También se tomaron muestras del suelo en el lugar de aterrizaje como referencia en caso de contaminación. Luego, la cápsula se colocó dentro de un contenedor de carga con suspensión neumática para mantenerla por debajo de 1,5 G de impacto durante el transporte. [ 82 ] La cápsula y sus partes del escudo térmico fueron transportadas a Japón en un avión fletado y llegaron a las instalaciones de conservación en el Campus Sagamihara de JAXA/ISAS el 18 de junio. [ 83 ]

Un asesor del gobierno metropolitano de Tokio y ex teniente general, Toshiyuki Shikata, afirmó que parte de la justificación de la reentrada y el aterrizaje en la misión era demostrar "que la capacidad de misiles balísticos de Japón es creíble". [ 84 ]

Estudio científico de muestras

Antes de extraer la cápsula de la bolsa de plástico protectora, se inspeccionó mediante tomografía computarizada de rayos X para determinar su estado. A continuación, se extrajo el recipiente de la muestra de la cápsula de reentrada. La superficie del recipiente se limpió con nitrógeno puro y dióxido de carbono; posteriormente, se colocó en el dispositivo de apertura. La presión interna del recipiente se determinó mediante una ligera deformación del mismo al variar la presión del nitrógeno ambiental en la cámara limpia. La presión del nitrógeno se ajustó para que coincidiera con la presión interna del recipiente y así evitar la fuga de gas de la muestra al abrirlo. [ 85 ]

Confirmación de partículas de asteroide

El 16 de noviembre de 2010, JAXA confirmó que la mayoría de las partículas encontradas en uno de los dos compartimentos dentro de la cápsula de retorno de muestras de Hayabusa provenían de Itokawa. [ 86 ] El análisis con un microscopio electrónico de barrido identificó alrededor de 1500 granos de partículas rocosas, según el comunicado de prensa de JAXA. [ 87 ] Después de estudiar más a fondo los resultados del análisis y comparar las composiciones minerales, se determinó que la mayoría de ellas eran de origen extraterrestre, y definitivamente del asteroide Itokawa. [ 88 ]

Según científicos japoneses, la composición de las muestras de Hayabusa era más similar a la de los meteoritos que a la de rocas terrestres conocidas. Su tamaño es mayoritariamente inferior a 10 micrómetros. [ 89 ] El material coincide con los mapas químicos de Itokawa obtenidos mediante los instrumentos de teledetección de Hayabusa . Los investigadores hallaron concentraciones de olivino y piroxeno en las muestras de Hayabusa .

El estudio posterior de las muestras tuvo que esperar hasta 2011 porque los investigadores aún estaban desarrollando procedimientos especiales de manipulación para evitar la contaminación de las partículas durante la siguiente fase de la investigación.

En 2013, JAXA anunció que se habían recuperado 1500 granos extraterrestres, que comprendían los minerales olivino , piroxeno , plagioclasa y sulfuro de hierro . Los granos tenían un tamaño aproximado de 10 micrómetros. [ 90 ] JAXA realizó análisis detallados de las muestras dividiendo las partículas y examinando su estructura cristalina en SPring-8 . [ 91 ]

Resultados

El número del 26 de agosto de 2011 de Science dedicó seis artículos a los hallazgos basados ​​en el polvo recogido por Hayabusa . [ 92 ] El análisis del polvo de Itokawa realizado por los científicos sugirió que probablemente había sido originalmente parte de un asteroide más grande. Se creía que el polvo recogido de la superficie del asteroide había estado expuesto allí durante unos ocho millones de años. [ 92 ]

Se descubrió que el polvo de Itokawa era "idéntico al material que compone los meteoritos". [ 92 ] Itokawa es un asteroide de tipo S cuya composición coincide con la de un condrito LL . [ 93 ]

En Japón, compañías cinematográficas rivales anunciaron la producción de tres largometrajes diferentes basados ​​en la historia de Hayabusa , uno de los cuales, Hayabusa: Harukanaru Kikan (2012), protagonizado por Ken Watanabe . [ 94 ] [ 95 ]

La empresa de juguetes de construcción Lego lanzó un modelo de Hayabusa a través de su sitio web Cuusoo. [ 96 ]

En la serie japonesa Kamen Rider Fourze , una serie tokusatsu de temática espacial , aparecen numerosas referencias a Hayabusa .

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Hayabusa" . Sitio web de exploración del sistema solar de la NASA . Consultado el 30 de noviembre de 2022 .
  2. ↑ "Más allá de la Tierra: Crónica de la exploración del espacio profundo" . 20 de septiembre de 2018.
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  • Página de ISAS/JAXA sobre la misión
  • Película sobre la misión Hayabusa de ISAS/JAXA
  • Los grandes desafíos de Hayabusa : la primera misión mundial de retorno de muestras de asteroides – Canal oficial de JAXA en YouTube
  • ISAS/JAXA Hayabusa Hoy (actualizaciones en directo de la posición de la embarcación)
  • Logros científicos y de ingeniería del Hayabusa durante las operaciones de proximidad en los alrededores de Itokawa (Comunicado de prensa de JAXA del 2 de noviembre de 2005)
  • La 37ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias incluye una sesión especial sobre los resultados de la misión Hayabusa.y una sesión de pósteres sobre los resultados de la misión Hayabusa.
  • La 42ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias incluye una sesión especial sobre los resultados de Hayabusa.
  • Resultados científicos iniciales de la investigación de Hayabusa sobre Itokawa ~Resumen del número especial de la revista Science ~ (Comunicado de prensa de ISAS/JAXA)
  • Archivo de datos científicos del proyecto Hayabusa
  • Vídeo de la reentrada de la nave espacial Hayabusa realizado por el Centro Espacial Ames de la NASA en YouTube
  • El equipo de la NASA capturó la reentrada de la nave espacial Hayabusa en la NASA.
  • Fotos y vídeos de la cápsula de reentrada de la misión Hayabusa de JAXA , cortesía del Centro Australiano de Medios Científicos.
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