Японцы покоряют космос: миссия «Хаябуса»

202  0

Когда говорят о Японии, редко вспоминают про её космические достижения. И зря. Сегодня Япония является одной из самых прогрессивных космических держав: её космонавты стабильно совершают полёты, проводят эксперименты на Международной космической станции, а конструкторы создают потрясающие по своим параметрам космические аппараты. В этой статье мы расскажем об одном из самых знаменательных японских космических проектов – «Хаябуса».

Немного предыстории

Дата 11 февраля 1970 года ознаменовала новую веху в развитии Японии: состоялся запуск первого искусственного японского спутника Земли «Осуми». До тех пор космическая программа терпела неудачи, что явно показывало разрыв между Японией и космическими державами того времени, США и СССР. Однако после успешного запуска «Осуми» страна начала планомерное развитие в области освоения космоса. Сначала Япония в основном запускала утилитарные аппараты, например, спутники для телевидения и мобильной связи. Это было обосновано скудным финансированием и поиском практической выгоды.

Первый японец в космосе был вовсе не космонавтом, а журналистом. Акияма Тоёхиро полетел в космос в 1990 году с космодрома Байконур на советском корабле Союз ТМ-11, а первый профессиональный японский космонавт Мори Мамору вошёл в состав американо-японского экипажа в 1992 году. К сожалению, из-за небольшого бюджета японцы решили отказаться от собственного проекта пилотируемого корабля, поэтому опирались на международное сотрудничество.

Мори Мамору

В 2001 году в Японии провели ряд масштабных реформ всего государственного управления. Это коснулось и комической отрасли. Изначально за утилитарные запуски отвечало Японское национальное агентство космического развития (NASDA), а за исследовательские – Институт космоса и астронавтики (ISAS). После реформ их объединили в Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA), существующее и по сей день. Общий бюджет способствовал гармоничному развитию космонавтики в Японии, что сделало её одной из лидирующих стран в этой отрасли сегодня. Баланс между исследовательской и практической миссиями был восстановлен. Например, самая большая лаборатория на МКС – японский модуль «Кибо». Да и самые большие грузы с едой, кислородом и материалами для исследований доставляют на орбиту именно японские космические корабли.

Японский модуль МКС

Межпланетный аппарат «Хаябуса»

9 мая 2003 года с космодрома Кагосима была запущена космическая станция «Хаябуса» (что по-японски значит «сокол» はやぶさ) для того, чтобы взять грунт с астероида Итокава и доставить его на Землю. Подготовка началась ещё в 1997 году: разрабатывали двигатель, проводили тестовые запуски и искали подходящий астероид. Изначально был выбран астероид 1989 ML, однако учёные побоялись, что до него двигатели не дотянут. Поэтому выбор пал на Итокаву – астероид, названный в честь раскетостроителя Итокавы Хидэо. Это небесное тело находилось между Землёй и Марсом.

Итокава

Предполагалось, что миссия займёт 4 года, но в реальности она длилась 7 лет. Во время полёта аппарат поразила сильная солнечная вспышка, что вывело из строя часть солнечных батарей. Это оттянуло приближение «Хаябусы» к астероиду на несколько месяцев. В ноябре 2005 года аппарат попытался впервые взять образец грунта. Из-за низкой силы тяжести аппарат не мог приземлиться на астероид, поэтому конструкторы нашли способ, как собрать грунт другим образом. «Хаябуса» должен был остановиться в нескольких метрах от Итокавы и выпустить специальный штырь со снарядом, который, ударившись об астероид, выбил бы грунт, а аппарат собрал бы его в контейнер.

Макет аппарата (слева), тень от «Хаябусы» на астероиде (справа)

Первые две попытки сбора образцов 4 и 9 ноября не увенчались успехом из-за сбоев программы. 12 ноября «Хаябуса» должен был спустить на поверхность астероида небольшого робота для исследования, однако его унесло в открытый космос. Через 8 дней аппарат сбросил на астероид табличку с именами 877 490 землян из 149 стран. Подобная традиция оставлять след человека в космосе родилась с запуском «Вояджера-1», который и по сей день бороздит просторы космоса с пластиной с записями звуков и изображений, имён людей и координат Земли. В тот же день была проведена ещё одна попытка сбора грунта, во время которой «Хаябуса» случайно столкнулся с поверхностью, отпружинил и упал вновь. На астероиде космическая станция находилась 6 дней. Учёные пытались активировать датчики касания, чтобы собрать грунт. 26 ноября аппарату удалось взлететь в космос, однако большая часть навигационных систем не работала. Дорога домой заняла почти 5 лет, учёные до последнего момента не были уверены в успешности операции.

13 июня 2010 года над Индийским океаном «Хаябуса» сгорел в атмосфере Земли, но перед этим отправил на полигон Вумера в Австралии капсулу с собранными материалами.

Вход в атмосферу Земли космической станции «Хаябусы»

Результаты исследования

Ещё во время возвращения на Землю с помощью датчиков, установленных в «Хаябусе», учёные узнали, что малые астероиды подвержены космическому выветриванию. Это значит, что в течение многих тысячелетий химический состав поверхности астероида менялся, а внутренние породы оставались одинаковыми. Участки, подверженные наибольшему выветриванию, приобретают красноватый оттенок. Это важно учитывать, используя инфракрасные спектрометры для изучения космоса. Именно эти красные пятна не давали учёным точно определить, что метеориты – это осколки астероидов. Специалист Такахиро Хирои сопоставил образцы, полученные с Итокавы, с метеоритами, упавшими на Землю. Это исследование доказало, что метеориты когда-то являлись частью астероидов. Однако Итокава оказался наименее распространённым типом астероидов в Солнечной системе. Также анализ частиц установил, что Итокава – это обломок более массивного астероида.

«Хаябуса» стал одним из немногих космических аппаратов, успешно доставивших внеземное вещество на нашу планету. Многолетняя миссия стало большим шагом в изучении космоса и небесных тел.

«Хаябуса-2»

В 2014 году японцы отправили следующую космическую станцию, названную «Хаябуса-2», для изучению астероида Рюгу. Учёные в полной мере учли ошибки прошлой миссии и оснастили новый аппарат самым технологичным исследовательским оборудованием. Образцы грунта были доставлены на Землю в 2020 году. Учёные выяснили, что в составе этого астероида есть водосодержащие минералы с элементами кислорода и водорода. Это приблизило человечество к разгадке вопроса, как возникла жизнь на Земле, так как именно осколки таких небесных тел могли занести воду на нашу планету миллиарды лет назад. В отличие от своего предшественника, «Хаябуса-2» не сгорел в атмосфере, а отправился на следующую миссию – наблюдать за астероидами.

Поверхность Рюгу

Источники:

Asteroids and meteorites reveal family resemblance

Analysis results from the gas collected from the sample container

of the asteroid explorer, Hayabusa2

Страна, восходящая к Солнцу: история японской космонавтики

"Хаябуса" вернулся: на честном слове и на одном крыле

Смотрите также