החללית של סוכנות החלל היפנית, היאבוסה (המכונה גם MUSES-C) תחקור את האסטרואיד איטוקווה מהסדרה הידועה כאסטרואידים קרובי ארץ
החללית של סוכנות החלל היפנית, היאבוסה (המכונה גם MUSES-C) תחקור את האסטרואיד איטוקווה מהסדרה הידועה כאסטרואידים קרובי ארץ . באמצעות המשימה ינסה המכון לחלל ולמדעים אסטרונאוטיים (ISAS) את הטכנולוגיות שיאפשרו להביא בחזרה לכדור הארץ של דגימה מפני שטח של אסטרואיד. ואולם קטנות ככל שיהיו הדגימות הללו, הן יאפשרו ניתוח מפורט במעבדה של החלקיקים הללו. הערך המדעי של הדגימות הוא עצום.
יש כמה משימות החזרת דגימות בשלבים שונים של הכנה ברחבי העולם. בעוד משימות אלה דורשות טיל בקנה מידה גדול, זיתה יפן אפשרות לשגר משימה שתדרוש חללית קטנה במגמה לגלות עוד אסטרואיד הניתן לגישה ולפתח מערכת הינע חשמלי יעילה עבור החללית.
המשימה העיקרית של משימת MUSES-C היא לוודא שהטכנולוגיה מסוגלת לבצע את המטרה – טיסה לאסטרואיד והחזרת דגימה ממנו. “אנחנו משוכנעים שהמשימה הזו תספק לנו את הנתונים הטכנייים והטכנולוגים שיאפשרו לנו לקדם את היכולת של החזרת דוגמאות בעתיד.
במשך למעלה משנתיים ושלושה חודשים לאחר שיגורה במאי 2003, החללית היאבוסה עשתה דרך ארוכה מכדור הארץ תוך הסתייעות בכוח המשיכה שלו במעבר שבוצע במאי 2004.
זו תהיה החללית הראשונה בעלת דחף נמוך שתיפגש עם האסטרואיד איטוקווה (Itokawa – 1998SF36) בחודש הבא.
בינתיים צילמה החללית היאבוסה את שביט המטרה שלה בסוף יולי, ב-8-9 באוגוסט וב-12 באוגוסט. בסך הכל 24 תמונות. מערכת הניווט המשולבת הכוללת הן מערכות רדיו והן מערכות מדידה אופטיות משתמשות בתמונות הללו כדי להנחות את החללית לקראת גישה סופית לעצם.
מערכת הניווט הפועלת בקצב איטי בשל השימוש במנוע יונים ביצעה בהצלחה את ההצתה הראשונה שלה. במהלך השבוע-שבועים הקרובים יצולם השביט גם באמצעות מצלמה ברזולוציה גבוהה.
החללית נושאת שלושה גלגלי תגובה. באחד מהם, האחראי על סיבוב בציר X אירעה תקלה ב-31 ביולי. ואולם החללית מצוידת גם בתוכנה לתיקון גלגל בעל ריאקציה כפולה והיא הופעלה. החללית חידשה את טיסתה היציבה והיא מתפקדת באורח נורמלי.
צוות החללית משוכנע כי ישיג את שדרת התצפיות המדעות, לרבות נטילת הדגימה הצפויה בשלב ההתחברות.
החללית נמצאה ב-12 באוגוסט, יום העדכון האחרון בינתיים של הידיעה באתר סוכנות החלל היפנית במרחק 35 אלף ק”מ מיעדה (נכון לעכשיו המרחק הוא פחות מ-9,000 ק”מ) ובמהירות של 38 מטרים בשניה. זוהי מהירות מדהימה שתאפשר מפגש בדחף נמוך שלא נוסה מעולם. החללית תכבה את מנוע היונים שלה במרחק 3,500 ק”מ מהעצם ותמשיך במהירות השיורית כדי להגיע במהירות 10 מטרים לשניה. ההאטה תתבצע באמצעות מערכת בקרת בתגובה. באמצע ספטמבר תגיע החללית למרחק יחסי של 20 קילומטרים מהאסטרואיד.
לאחר מכן תמשיך החללית ללות את השביט במשך הזמן שידרש כדי ללמוד את השטח ולמצוא את אתר הנחיתה. אז תחל החללית להתקרב לאסטרואיד.
תחילה היא תבצע מדידות של המרחק היחסי והגובה מפני השטח באמצעות שני מכשירים שיועדו לכך. במהלך ההתקרבות החללית תתאים את מנועיה באופן עצמאי והיא תשדר במהלך כל התהליך הזה תמונות לכדור הארץ. אף כי מרכז הבקרה בכדור הארץ לא יוכל לתמרן את החללית מכיוון שהיא תימצא במרחק 10 דקות אור, היא תוכל לשלוח פקודה אם יזהו הבקרים סכנה אך לא יותר מכך. מרבית ההחלטות החשובות חייבות להתקבל על ידי החללית עצמה.
בגובה 100 מטרים, החללית תשחרר סמן מטרה אל קרקע האסטרואיד. הסמן, בקוטר של כ-10 סנטימטרים יבהק על פני השטח של האסטרואיד ויחזיר את קרן ההבזק מהחללית ולפיה גם היא תנחת. מנקודה זו והלאה יופעל מכשיר המכונה LRF המודד את המרחק בין החללית ופני השטח, כמו גם את
השיפוע של פני השטח באמצעות הקרנה רדיאלית של קרניים מרובות. מכשיר אחר, FBS ישמש לזהות סכנה להתרסקות על פני השטח.
לאחר ההתקרבות לפני השטח של האסטרואיד ולפני הנגיעה הסופית בקרקע, החללית תעצור את מנועיה ותיפול נפילה חופשית. זאת כדי למנוע מהסילונים לזהם את פני השטח של האסטרואיד בהתקרבם אליו יתר על המידה. מנקודה זו, המנועים ישארו במצב סגור עד להשלמת משימת נטילת הדגימה. לאחר הירידה בנפילה חופשית תחל נטילת הדגימות מיד. מחפר יוציא אז את הדגימה ויכניס אותה לתוך החללית. מיד לאחר הדגימה, תפעיל החללית את מנועיה ותמריא מיד, תחדש את הריחוף בגובה 100 מטרים ותחכה לפקודה הבאה מכדור הארץ.
טכניקות נטילת הדגימה
כיצד ייאספו הדגימות? בהשוואה לכוח המשיכה של הירח, פחות משישית מזו של כדור הארץ, כוח המשיכה על פני השטח של האסטרואיד זעום, הוא פחות מאחד חלקי מאה אלף מזה של כדור הארץ. אם לא ייעשה שימוש במחפר או כל כלי אחר לחפירה שיאובטח בידי עוגן חזק לפני השטח החללית עלולה להידחף הרחק לפני שהמחפר יחפור בור. מלבד זאת יש גורם נוסף המקשה על נטילת הדגימה, והוא שאיננו יודעים ממה באמת עשוי האסטרואיד. הרי לשם כך החללית מגיעה לשם מלכתחילה.
מסתבר שהיפנים טרם החליטו באיזו שיטה תבוצע החפירה, כנראה שהמכשירים בחללית מסוגלים למגוון אפשרויות בהתאם לתנאים בשטח.
החזרה לכדור הארץ
בשלב הסופי של המשימה, קפסולה קטנה שתכיל את דגימת האסטרואיד תיכנס לאטמוספירה של כדור הארץ באמצע שנת 2007 במהירות של 12 קילומטרים בשניה. קצב ההתחממות המרבי של הקפסולה בחזרה לאטמוספירה גבוה עשרות מונים מזה של מעבורת החלל ופי כמה מזו של תאי החזרה של אפולו. החומר ממנו עשוי מגן החום פותח בטכנולוגיות החדשות ביותר. לאחר שהחללית תואט על ידי האטמוספירה, היא תשחרר מצנחים לנחיתה רכה. הקפסולה תאותר לפי אותר הרדיו שתשדר, וכך ניתן יהיה לחלץ אותה.
