Hayabusa2 -Hayabusa2

Hayabusa2
Hayabusa2 Propulseur ionique.jpg
Vue d'artiste de Hayabusa2 tirant ses propulseurs ioniques
Type de missions Retour d'échantillon d' astéroïde
Opérateur JAXA
ID COSPAR 2014-076A Modifier ceci sur Wikidata
N ° SATCAT 40319
Site Internet www .hayabusa2 .jaxa .jp /en /
Durée de la mission 6 ans (prévu)
(7 ans, 6 mois et 24 jours écoulés)
Propriétés des engins spatiaux
Type de vaisseau spatial Hayabusa
Fabricant NCA
Masse de lancement 610 kg (1340 lb)
Masse sèche 490 kg (1080 lb)
Dimensions Bus spatial : 1 × 1,6 × 1,25 m (3 pi 3 po × 5 pi 3 po × 4 pi 1 po)
Panneau solaire : 6 m × 4,23 m (19,7 pi × 13,9 pi)
Du pouvoir 2,6 kW (à 1 au ), 1,4 kW (à 1,4 au)
Début de mission
Date de lancement 3 décembre 2014,
04:22:04 UTC
Fusée H-IIA 202
Site de lancement Centre spatial de Tanegashima , LA-Y
Prestataire Mitsubishi Industries lourdes
Fin de mission
Date d'atterrissage Capsule de rentrée :
5 décembre 2020 UTC
Site d'atterrissage Woomera, Australie
Survol de la Terre
Approche la plus proche 3 décembre 2015
Distance 3090 km (1920 mi)
Rendez-vous avec (162173) Ryugu
Date d'arrivée 27 juin 2018, 09:35 UTC
Date de départ 12 novembre 2019
Masse de l'échantillon 5,4 grammes (y compris les échantillons de gaz)
(162173) Atterrisseur Ryugu
Date d'atterrissage 21 février 2019
(162173) Atterrisseur Ryugu
Date d'atterrissage 11 juillet 2019
Survol de la Terre (Exemple de retour)
Approche la plus proche 5 décembre 2020 UTC
 

Hayabusa2 ( japonais :はやぶさ2 , " Faucon pèlerin 2") est une mission de retour d'échantillons d'astéroïdes opérée par l'agence spatiale japonaise JAXA . Il succède à la mission Hayabusa , qui a renvoyé des échantillons d'astéroïdes pour la première fois en juin 2010. Hayabusa2 a été lancé le 3 décembre 2014 et a rencontré dans l'espace l'astéroïde géocroiseur 162173 Ryugu le 27 juin 2018. Il a sondé l'astéroïde pour un an et demi et a prélevé des échantillons. Il a quitté l'astéroïde en novembre 2019 et a renvoyé les échantillons sur Terre le 5 décembre 2020 UTC . Sa mission a maintenant été prolongée jusqu'en 2031 au moins, date à laquelle il aura rendez-vous avec le petit astéroïde à rotation rapide 1998 KY 26 .

Hayabusa2 transportait plusieurs charges utiles scientifiques pour la télédétection et l'échantillonnage, et quatre petits rovers pour étudier la surface de l'astéroïde et analyser le contexte environnemental et géologique des échantillons collectés.

Aperçu des missions

Animation de présentation de la mission Hayabusa2
Animation de l' orbite Hayabusa2 du 3 décembre 2014
  Hayabusa2   162173 Ryugu   Terre   Sun
Voir la vidéo détaillée, y compris la mission prolongée

L'astéroïde 162173 Ryugu (anciennement désigné 1999 JU 3 ) est un astéroïde carboné primitif proche de la Terre . On pense que les astéroïdes carbonés préservent les matériaux les plus vierges et les plus intacts du système solaire , un mélange de minéraux, de glace et de composés organiques qui interagissent les uns avec les autres. Son étude devrait fournir des connaissances supplémentaires sur l'origine et l'évolution des planètes intérieures et, en particulier, sur l'origine de l'eau et des composés organiques sur Terre , tous pertinents pour l' origine de la vie sur Terre.

Initialement, le lancement était prévu pour le 30 novembre 2014, mais a été reporté au 3 décembre 2014 à 04:22:04 UTC (3 décembre 2014, 13:22:04 heure locale) sur un lanceur H-IIA . Hayabusa2 a été lancé avec la sonde spatiale de survol d'astéroïdes PROCYON . La mission de PROCYON a été un échec. Hayabusa2 est arrivé à Ryugu le 27 juin 2018, où il a sondé l'astéroïde pendant un an et demi et collecté des échantillons. Il a quitté l'astéroïde en novembre 2019 et a renvoyé les échantillons sur Terre en décembre 2020.

Par rapport à la précédente mission Hayabusa , le vaisseau spatial est doté de moteurs ioniques améliorés , d'une technologie de guidage et de navigation, d'antennes et de systèmes de contrôle d'attitude . Un pénétrateur cinétique (une charge creuse hautement explosive) a été projeté dans la surface de l'astéroïde pour exposer un échantillon vierge qui a ensuite été collecté pour être renvoyé sur Terre.

Financement et historique

Suite au succès initial de Hayabusa , la JAXA a commencé à étudier une mission de successeur potentielle en 2007. En juillet 2009, Makoto Yoshikawa de la JAXA a présenté une proposition intitulée "Hayabusa Follow-on Asteroid Sample Return Missions". En août 2010, la JAXA a obtenu l'approbation du gouvernement japonais pour commencer le développement de Hayabusa2 . Le coût du projet estimé en 2010 était de 16,4 milliards de yens ( 150 millions de dollars US).

Hayabusa2 a été lancé le 3 décembre 2014, est arrivé sur l'astéroïde Ryugu le 27 juin 2018 et est resté stationnaire à une distance d'environ 20 km (12 mi) pour étudier et cartographier l'astéroïde. Dans la semaine du 16 juillet 2018, des commandes ont été envoyées pour passer à une altitude de vol stationnaire inférieure.

Le 21 septembre 2018, le vaisseau spatial Hayabusa2 a éjecté les deux premiers rovers, Rover-1A (HIBOU) et Rover-1B (OWL), d'une altitude d'environ 55 m (180 pieds) qui sont tombés indépendamment à la surface de l'astéroïde. Ils fonctionnaient nominalement et transmettaient des données. Le rover MASCOT s'est déployé avec succès le 3 octobre 2018 et a fonctionné pendant environ 16 heures comme prévu.

La première collecte d'échantillons devait commencer fin octobre 2018, mais les rovers ont rencontré un paysage avec de gros et de petits rochers mais pas de sol de surface pour l'échantillonnage. Par conséquent, il a été décidé de reporter les plans de collecte d'échantillons à 2019 et d'évaluer plus avant diverses options pour le débarquement. Le premier prélèvement d'échantillons de surface a eu lieu le 21 février 2019. Le 5 avril 2019, Hayabusa2 a sorti un impacteur pour créer un cratère artificiel à la surface de l'astéroïde. Cependant, Hayabusa2 a initialement échoué le 14 mai 2019 à déposer des marqueurs réfléchissants spéciaux nécessaires sur la surface pour guider les processus de descente et d'échantillonnage, mais plus tard, il a réussi à en déposer un à une altitude de 9 m (30 pieds) le 4 juin 2019. Le sous- l'échantillonnage de surface a eu lieu le 11 juillet 2019. Le vaisseau spatial a décollé de l'astéroïde le 13 novembre 2019 (avec la commande de départ envoyée à 01h05 UTC le 13 novembre 2019). Il a livré avec succès les échantillons sur Terre le 6 décembre 2020 ( JST ), en laissant tomber le contenu en parachute dans un conteneur spécial dans un endroit du sud de l'Australie . Les échantillons ont été récupérés le jour même pour un transport sécurisé vers les laboratoires de la JAXA au Japon .

Vaisseau spatial

Hayabusa2 Performance
Propulsion
Nombre de propulseurs
4 (un est de rechange)
Poussée totale (entraînement ionique)
28 mN
Impulsion spécifique ( I sp )
3000 secondes
Accélération
49 μm/s 2
Du pouvoir
1250W
Masse humide de l'engin spatial
610 kilogrammes

Masse sèche du système moteur ionique
66 kilogrammes

Masse humide du système moteur ionique
155 kilogrammes
Panneau solaire
23 kilogrammes
Propulseur au xénon
66 kilogrammes
Propulseur hydrazine/MON-3
48 kilogrammes
Poussée (propulseurs chimiques)
20N

La conception de Hayabusa2 est basée sur le premier vaisseau spatial Hayabusa , avec quelques améliorations. Il a une masse de 610 kilogrammes (1 340 lb), carburant compris, et l'énergie électrique est générée par deux ensembles de panneaux solaires d'une puissance de 2,6 kW à 1 AU et de 1,4 kW à 1,4 AU. L'énergie est stockée dans onze batteries lithium-ion de 13,2 Ah montées en ligne .

Propulsion

Le vaisseau spatial comprend quatre propulseurs ioniques solaires électriques pour la propulsion appelés μ10, dont l'un est une sauvegarde. Ces moteurs utilisent des micro -ondes pour convertir le xénon en plasma ( ions ), qui sont accélérés en appliquant une tension à partir des panneaux solaires et éjectés à l'arrière du moteur. Le fonctionnement simultané de trois moteurs génère des poussées pouvant atteindre 28 mN. Bien que cette poussée soit très faible, les moteurs sont aussi extrêmement efficaces ; les 66 kg (146 lb) de masse de réaction au xénon peuvent modifier la vitesse du vaisseau spatial jusqu'à 2 km / s.

Le vaisseau spatial dispose de quatre roues de réaction redondantes et d'un système de contrôle de réaction chimique comprenant douze propulseurs pour le contrôle d'attitude (orientation) et le contrôle orbital de l'astéroïde. Les propulseurs chimiques utilisent de l' hydrazine et du MON-3 , avec une masse totale de 48 kg (106 lb) de propulseur chimique.

Communication

L'entrepreneur principal NEC a construit le vaisseau spatial de 590 kg (1 300 lb), son système de communication en bande Ka et une caméra infrarouge moyen . Le vaisseau spatial dispose de deux antennes directionnelles à gain élevé pour la bande X et la bande Ka . Les débits binaires sont de 8 bit/s à 32 kbit/s. Les stations au sol sont le Usuda Deep Space Center , le Uchinoura Space Center , le NASA Deep Space Network et la station Malargüe ( ESA ).

La navigation

Le télescope à caméra de navigation optique (ONC-T) est une caméra à cadrage télescopique à sept couleurs pour naviguer optiquement dans le vaisseau spatial. Il fonctionne en synergie avec la caméra de navigation optique grand champ (ONC-W2) et avec deux suiveurs stellaires .

Afin de descendre à la surface de l'astéroïde pour effectuer un échantillonnage, le vaisseau spatial a libéré l'un des cinq marqueurs cibles dans les zones d'atterrissage sélectionnées en tant que marques de guidage artificielles, avec un matériau extérieur hautement réfléchissant qui est reconnu par une lumière stroboscopique montée sur le vaisseau spatial. Le vaisseau spatial a également utilisé son altimètre laser et sa télémétrie ( LIDAR ) ainsi que des capteurs de navigation au point de contrôle au sol (GCP-NAV) pendant l'échantillonnage.

Charge utile scientifique

Inventaire des instruments Hayabusa2

La charge utile Hayabusa2 est équipée de multiples instruments scientifiques :

  • Télédétection : caméra de navigation optique (ONC-T, ONC-W1, ONC-W2), caméra proche infrarouge (NIR3), caméra infrarouge thermique (TIR), détection et télémétrie de la lumière (LIDAR)
  • Échantillonnage : dispositif d'échantillonnage (SMP), petit impacteur de cabine (SCI), caméra déployable (DCAM3)
  • Quatre rovers : Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT), Rover-1A, Rover-1B, Rover-2.

Télédétection

Les caméras de navigation optique (ONC) ont été utilisées pour la navigation des engins spatiaux lors des opérations d'approche et de proximité de l'astéroïde. Ils ont également imagé la surface à distance pour rechercher de la poussière interplanétaire autour de l'astéroïde. ONC-T est une caméra téléobjectif avec un champ de vision de 6,35° × 6,35° et plusieurs filtres optiques transportés dans un carrousel. ONC-W1 et ONC-W2 sont des caméras panchromatiques grand angle (65,24 ° × 65,24 °) ( 485–655 nm) avec des vues nadir et obliques, respectivement.

Le spectromètre proche infrarouge (NIRS3) est un spectrographe fonctionnant à une longueur d'onde de 1,8 à 3,2 μm. NIRS3 a été utilisé pour l'analyse de la composition minérale de surface.

L'imageur infrarouge thermique (TIR) ​​est une caméra infrarouge thermique fonctionnant à 8–12 μm, utilisant un réseau de microbolomètres bidimensionnels . Sa résolution spatiale est de 20 m à 20 km de distance ou 5 cm à 50 m de distance (70 pieds à 12 mi ou 2 pouces à 160 pieds). Il a été utilisé pour déterminer les températures de surface dans la plage de -40 à 150 ° C (-40 à 302 ° F).

L'instrument Light Detection And Ranging ( LIDAR ) a mesuré la distance entre l'engin spatial et la surface de l'astéroïde en mesurant la lumière laser réfléchie. Il fonctionnait sur une plage d'altitude comprise entre 30 m et 25 km (100 pieds et 16 mi).

Lorsque l'engin spatial était à moins de 30 m (98 pi) de la surface pendant l'opération d'échantillonnage, les télémètres laser (LRF-S1, LRF-S3) ont été utilisés pour mesurer la distance et l'attitude (orientation) de l'engin spatial par rapport à le terrain. Le LRF-S2 a surveillé la corne d'échantillonnage pour déclencher le projectile d'échantillonnage.

Les données LIDAR et ONC sont combinées pour déterminer la topographie détaillée (dimensions et forme) de l'astéroïde. La surveillance d'un signal radio de la Terre a permis de mesurer le champ gravitationnel de l'astéroïde .

Routiers

Hayabusa2 transportait quatre petits rovers pour explorer la surface de l'astéroïde in situ et fournir des informations contextuelles pour les échantillons retournés. En raison de la gravité minimale de l'astéroïde, les quatre rovers ont été conçus pour se déplacer par sauts courts au lieu d'utiliser des roues normales. Ils ont été déployés à différentes dates à environ 60 m d'altitude et sont tombés librement à la surface sous la faible gravité de l'astéroïde. Les deux premiers rovers, appelés HIBOU (anciennement Rover-1A) et OWL (anciennement Rover-1B), ont atterri sur l'astéroïde Ryugu le 21 septembre 2018. Le troisième rover, appelé MASCOT, a été déployé le 3 octobre 2018. Sa mission a été couronnée de succès. Le quatrième rover, connu sous le nom de Rover-2 ou MINERVA-II-2 , est tombé en panne avant d'être libéré de l'orbiteur. Il a été lancé le 2 octobre 2019 pour orbiter autour de l'astéroïde et effectuer des mesures gravitationnelles avant d'être autorisé à impacter l'astéroïde quelques jours plus tard.

MINERVE-II

La première photographie de la surface d'un astéroïde, prise par HIBOU le 22 septembre 2018 lors d'un de ses « sauts ».

MINERVA-II est le successeur de l' atterrisseur MINERVA porté par Hayabusa . Il se compose de deux conteneurs avec 3 rovers.

MINERVA-II-1 est un conteneur qui a déployé deux rovers, Rover-1A ( HIBOU ) et Rover-1B ( OWL ), le 21 septembre 2018. Il a été développé par la JAXA et l' Université d'Aizu . Les rovers sont identiques avec une forme cylindrique, 18 cm (7,1 po) de diamètre et 7 cm (2,8 po) de hauteur, et une masse de 1,1 kg (2,4 lb) chacun. Ils se déplacent en sautillant dans le champ gravitationnel faible, en utilisant un couple généré par des masses en rotation à l'intérieur des rovers. Leur charge utile scientifique est une caméra stéréo , une caméra grand angle et des thermomètres . Les cellules solaires et les condensateurs à double couche fournissent l'énergie électrique. Les rovers MINERVA-II-1 ont été déployés avec succès le 21 septembre 2018. Les deux rovers ont fonctionné avec succès sur la surface de l'astéroïde, envoyant des images et des vidéos depuis la surface. Rover-1A a fonctionné pendant 113 jours d'astéroïdes (36 jours terrestres) renvoyant 609 images de la surface, et Rover-1B a fonctionné pendant 10 jours d'astéroïdes (3 jours terrestres) renvoyant 39 images de la surface.

Le conteneur MINERVA-II-2 contenait le ROVER-2 (parfois appelé MINERVA-II-2), développé par un consortium d'universités dirigé par l' Université de Tohoku au Japon. Il s'agissait d'une forme de prisme octogonal , de 15 cm (5,9 po) de diamètre et de 16 cm (6,3 po) de hauteur, avec une masse d'environ 1 kg (2,2 lb). Il avait deux caméras, un thermomètre et un accéléromètre . Il était équipé de LED optiques et ultraviolettes pour éclairer et détecter les particules de poussière flottantes. ROVER-2 emportait quatre mécanismes pour se déplacer en utilisant des sauts courts. Rover-2 a eu des problèmes avant le déploiement de l'orbiteur mais a été libéré le 2 octobre 2019 pour orbiter autour de l'astéroïde et effectuer des mesures gravitationnelles. Il s'est ensuite écrasé sur la surface de l'astéroïde quelques jours plus tard, le 8 octobre 2019.

MASCOTTE

Atterrisseur MASCOT fixé sur le côté de Hayabusa2.

Le Mobile Asteroid Surface Scout ( MASCOT ) a été développé par le Centre aérospatial allemand (DLR) en coopération avec l'agence spatiale française CNES . Il mesure 29,5 cm × 27,5 cm × 19,5 cm (11,6 po × 10,8 po × 7,7 po) et a une masse de 9,6 kg (21 lb). MASCOT transporte quatre instruments : un spectromètre infrarouge (MicrOmega), un magnétomètre (MASMAG), un radiomètre (MARA) et une caméra (MASCAM) qui ont imagé la structure, la distribution et la texture à petite échelle du régolithe. Le rover est capable de culbuter une fois pour se repositionner pour d'autres mesures. Il a recueilli des données sur la structure de surface et la composition minéralogique, le comportement thermique et les propriétés magnétiques de l'astéroïde. Il dispose d'une batterie non rechargeable qui a permis des opérations pendant environ 16 heures. Le radiomètre infrarouge de l' atterrisseur InSight Mars, lancé en 2018, est basé sur le radiomètre MASCOT.

MASCOT a été déployé le 3 octobre 2018. Il a réussi son atterrissage et a effectué sa mission de surface avec succès. Deux articles décrivant les résultats de MASCOT ont été publiés dans les revues scientifiques Nature Astronomy et Science . L'une des conclusions de la recherche était que les astéroïdes de type C sont constitués d'un matériau plus poreux qu'on ne le pensait auparavant, expliquant un déficit de ce type de météorite . Les météorites de ce type sont trop poreuses pour survivre à l'entrée dans l' atmosphère de la planète Terre. Une autre découverte était que Ryugu se compose de deux types différents de roches presque noires avec peu de cohésion interne , mais aucune poussière n'a été détectée. Un troisième article décrivant les résultats de MASCOT a été publié dans le Journal of Geophysical Research et décrit les propriétés magnétiques de Ryugu, montrant que Ryugu n'a pas de champ magnétique à l'échelle d'un rocher.

Objets déployés par Hayabusa2

Objet Développé par Masse Dimensions Du pouvoir Charge utile scientifique Date d'atterrissage ou de déploiement Statut
Rovers MINERVA-II-1 :
Rover-1A (HIBOU)
Rover-1B (OWL)
JAXA et Université d'Aizu 1,1 kg (2,4 livres) chacun Diamètre : 18 cm (7,1 po)
Hauteur : 7 cm (2,8 po)
Panneaux solaires Caméra grand angle, caméra stéréo , thermomètres
21 septembre 2018
Atterrissage réussi. Rover-1A a fonctionné pendant 36 jours et Rover-1B pendant 3 jours.
Rover-2 (MINERVA-II-2) Université du Tohoku 1,0 kg (2,2 livres) Diamètre : 15 cm (5,9 po)
Hauteur : 16 cm (6,3 po)
Panneaux solaires Deux caméras, thermomètre, accéléromètre . LED optiques et ultraviolettes pour l'éclairage
Sortie : 2 octobre 2019, 16:38 UTC
Rover a échoué avant le déploiement, il a donc été lancé en orbite autour de l'astéroïde pour effectuer des mesures gravitationnelles avant son impact quelques jours plus tard.
MASCOTTE Centre aérospatial allemand et CNES 9,6 kg (21 livres) 29,5 cm × 27,5 cm × 19,5 cm (11,6 po × 10,8 po × 7,7 po)
Batterie non rechargeable
Caméra, spectromètre infrarouge , magnétomètre , radiomètre
3 octobre 2018
Atterrissage réussi. Fonctionne sur batterie pendant plus de 17 heures
Caméra déployable 3 (DCAM3)
JAXA
environ 2 kg (4,4 livres) Diamètre : 7,8 cm (3,1 pouces)
Hauteur : 7,8 cm (3,1 pouces)
Batterie non rechargeable Objectif DCAM3-A, objectif DCAM3-D
5 avril 2019
Déployé pour observer l'impact de l'impacteur SCI. Inactif maintenant et présumé être tombé sur l'astéroïde.
Petit impacteur de cabine (SCI)
JAXA
2,5 kg (5,5 livres) Diamètre : 30 cm (12 po)
Hauteur : 21,7 cm (8,5 po)
Batterie non rechargeable
Aucun
5 avril 2019
Couronné de succès. Remonté à la surface 40 minutes après séparation.
Marqueur cible B
JAXA
300 g (11 oz) Sphère de 10 cm (3,9 pouces)
Aucun
Aucun
25 octobre 2018
Couronné de succès. Utilisé pour le premier touché.
Marqueur cible A
JAXA
300 g (11 oz) Sphère de 10 cm (3,9 pouces)
Aucun
Aucun
30 mai 2019
Couronné de succès. Utilisé pour le deuxième touché.
Marqueur cible E (explorateur)
JAXA
300 g (11 oz) Sphère de 10 cm (3,9 pouces)
Aucun
Aucun
17 septembre 2019
Couronné de succès. Injecté en orbite équatoriale et confirmé pour atterrir.
Marqueur cible C (Spoutnik/Спутник)
JAXA
300 g (11 oz) Sphère de 10 cm (3,9 pouces)
Aucun
Aucun
17 septembre 2019
Couronné de succès. Injecté en orbite polaire et confirmé pour atterrir.
Marqueur cible D
JAXA
300 g (11 oz) Sphère de 10 cm (3,9 pouces)
Aucun
Aucun
N'a pas été déployé.
Capsule de retour d'échantillon
JAXA
16 kg Diamètre : 40 cm Hauteur : 20 cm Batterie non rechargeable Conteneur d'échantillons, module de mesure de l'environnement du vol de rentrée
5 décembre 2020 UTC
Atterrissage réussi. Toutes les pièces, y compris le récipient d'échantillon, ont été collectées.

Échantillonnage

Échantillonnage Date
1er échantillonnage de surface 21 février 2019
Échantillonnage sous la surface Impacteur SCI : 5 avril 2019
Marqueur cible : 5 juin 2019
Échantillonnage : 11 juillet 2019
2e échantillonnage de surface Optionnel; n'a pas été fait.
Représentation artistique de Hayabusa collectant un échantillon de surface.

Le plan initial était que le vaisseau spatial collecte jusqu'à trois échantillons : 1) un matériau de surface présentant des caractéristiques de minéraux hydratés ; 2) matériau de surface présentant des signes inobservables ou faibles d'altérations aqueuses ; 3) matériaux de subsurface excavés.

Les deux premiers échantillons de surface devaient commencer fin octobre 2018, mais les rovers ont montré de gros et petits rochers et une surface insuffisante à échantillonner, de sorte que l'équipe de la mission a décidé de reporter l'échantillonnage à 2019 et d'évaluer les différentes options disponibles. Le premier échantillonnage de surface a été achevé le 22 février 2019 et a obtenu une quantité substantielle de terre végétale, de sorte que le deuxième échantillonnage de surface a été reporté et a finalement été annulé pour réduire les risques pour la mission.

Le deuxième et dernier échantillon a été prélevé sur un matériau qui a été délogé sous la surface par l'impacteur cinétique (impacteur SCI) tiré à une distance de 300 m (980 pieds). Tous les échantillons sont stockés dans des conteneurs scellés séparés à l'intérieur de la capsule de retour d'échantillon (SRC).

Échantillon de surface

Le dispositif d'échantillonnage de Hayabusa2 est basé sur celui de Hayabusa . La première récupération d'échantillons de surface a été effectuée le 21 février 2019, qui a commencé avec la descente du vaisseau spatial, s'approchant de la surface de l'astéroïde. Lorsque la corne de l'échantillonneur attachée au dessous de Hayabusa2 a touché la surface, un projectile (balle) en tantale de 5 g (0,18 oz) a été tiré à 300 m/s (980 pi/s) dans la surface. Les matériaux éjectés résultants ont été collectés par un "capteur" au sommet de la corne, que les éjectas ont atteint sous leur propre impulsion dans des conditions de microgravité.

Échantillon de sous-surface

Animation illustrant le déploiement de SCI et l'échantillonnage ultérieur du cratère résultant.

La collecte d'échantillons sous la surface a nécessité un impacteur pour créer un cratère afin de récupérer des matériaux sous la surface, non soumis à l'altération de l'espace . Cela a nécessité l'enlèvement d'un grand volume de matériau de surface avec un impacteur puissant. À cette fin, Hayabusa2 a déployé le 5 avril 2019 un pistolet volant libre à une « balle », appelé Small Carry-on Impactor ( SCI ); le système contenait un projectile en cuivre de 2,5 kg (5,5 lb) , tiré sur la surface avec une charge propulsive explosive. Après le déploiement du SCI, Hayabusa2 a également laissé derrière lui une caméra déployable ( DCAM3 ) pour observer et cartographier l'emplacement précis de l'impact du SCI, tandis que l'orbiteur manœuvrait de l'autre côté de l'astéroïde pour éviter d'être touché par les débris de l'impact.

On s'attendait à ce que le déploiement de SCI induise une secousse sismique de l'astéroïde, un processus considéré comme important dans le resurfaçage de petits corps sans air. Cependant, les images post-impact du vaisseau spatial ont révélé que peu de secousses s'étaient produites, indiquant que l'astéroïde était nettement moins cohésif que prévu.

Le touché et l'échantillonnage de Ryugu le 11 juillet

Environ 40 minutes après la séparation, lorsque le vaisseau spatial était à une distance de sécurité, l'impacteur a été tiré sur la surface de l'astéroïde en faisant exploser une charge creuse de 4,5 kg (9,9 lb) de HMX plastifié pour l'accélération. L'impacteur en cuivre a été tiré sur la surface à partir d'une altitude d'environ 500 m (1 600 pieds) et il a creusé un cratère d'environ 10 m (33 pieds) de diamètre, exposant un matériau vierge. L'étape suivante a été le déploiement le 4 juin 2019 d'un marqueur de cible réfléchissant dans la zone près du cratère pour aider à la navigation et à la descente. Le toucher des roues et l'échantillonnage ont eu lieu le 11 juillet 2019.

Retour d'échantillon

Réplique de la capsule de retour d'échantillon (SRC) de Hayabusa utilisée pour la rentrée. La capsule de Hayabusa2 est de la même taille, mesurant 40 cm (16 po) de diamètre et utilisant un parachute pour l'atterrissage.

Le vaisseau spatial a collecté et stocké les échantillons dans des conteneurs scellés séparés à l'intérieur de la capsule de retour d'échantillons (SRC), qui est équipée d' une isolation thermique . Le conteneur mesure 40 cm (16 po) de diamètre extérieur, 20 cm (7,9 po) de hauteur et une masse d'environ 16 kg (35 lb).

A l'issue de la phase scientifique en novembre 2019, Hayabusa2 a utilisé ses moteurs ioniques pour changer d'orbite et revenir sur Terre. Quelques heures avant que Hayabusa2 ne survole la Terre fin 2020, il a sorti la capsule, le 5 décembre 2020 à 05h30 UTC. La capsule a été libérée en tournant à un tour toutes les trois secondes. La capsule est rentrée dans l'atmosphère terrestre à 12 km/s (7,5 mi/s) et elle a déployé un parachute réfléchissant radar à une altitude d'environ 10 km (6,2 mi), et a éjecté son bouclier thermique, tout en transmettant une position signal de balise. La capsule d'échantillon a atterri au Woomera Test Range en Australie . La distance de vol totale était de 5,24 × 10 9  km (35,0 UA). ^

Toutes les substances volatiles seront collectées avant l'ouverture des conteneurs scellés. Les échantillons seront conservés et analysés au Centre de conservation des échantillons extraterrestres de la JAXA , où les scientifiques internationaux peuvent demander une petite partie des échantillons. Le vaisseau spatial a ramené une capsule contenant des fragments d'astéroïdes riches en carbone qui, selon les scientifiques, pourraient fournir des indices sur l'ancien apport d'eau et de molécules organiques sur Terre.

L'un des conteneurs de transfert d'installation à installation (FFTC) de Hayabusa2 a renvoyé des échantillons donnés à la NASA par la JAXA

La JAXA partage une partie de ces échantillons avec la NASA, et en échange, la NASA fournira à la JAXA un pourcentage d'un échantillon de l'astéroïde Bennu, lorsque le vaisseau spatial OSIRIS-REx de l'agence reviendra sur Terre depuis la roche spatiale en 2023.

La NASA a reçu 23 grains de taille millimétrique et 4 conteneurs de matériaux encore plus fins de Ryugu – 10 % du total collecté – de la JAXA le 30 novembre.

Prolongation de missions

Animation de l'orbite Hayabusa2 – mission prolongée

Avec le retour et la récupération réussis de la capsule d'échantillon le 6 décembre 2020 ( JST ), Hayabusa2 utilisera désormais ses 30 kg (66 lb) restants de propulseur au xénon (par rapport aux 66 kg (146 lb) initiaux) pour prolonger sa durée de vie et envolez-vous pour explorer de nouvelles cibles. À partir de septembre 2020, un survol du (98943) 2001 CC 21 en juillet 2026 et un rendez-vous avec le 1998 KY 26 en juillet 2031 ont été sélectionnés pour l'extension de la mission. L'observation de 2001 CC 21 se fera lors d'un survol à grande vitesse d'un astéroïde de type L , un type d'astéroïde relativement rare. La caméra fixe de Hayabusa2 n'a pas été conçue pour ce type de survol. Le rendez-vous avec 1998 KY 26 sera la première visite d'un micro-astéroïde en rotation rapide, avec une période de rotation d'environ 10 minutes. Entre 2021 et 2026, le vaisseau spatial effectuera également des observations d' exoplanètes . Une option pour effectuer un survol de Vénus pour organiser une rencontre avec 2001 AV 43 a également été étudiée.

Scénario EAEEA (Terre → Astéroïde → Terre → Terre → Astéroïde) sélectionné :

  • Décembre 2020 : Début de la mission d'extension
  • 2021 jusqu'en juillet 2026 : opération croisière
  • Juillet 2026 : Survol à grande vitesse de l' astéroïde de type L 2001 CC 21
  • Décembre 2027 : La Terre passe en revue
  • Juin 2028 : deuxième passage de la Terre
  • Juillet 2031 : rendez-vous du corps cible ( 1998 KY26 )

Voir également

Sondes corporelles mineures japonaises

Remarques

Références

Liens externes