Хаябуса (космический аппарат)

Хаябуса
はやぶさ
Хаябуса берёт образцы грунта
Заказчик	JAXA
Производитель	NEC Toshiba Space Systems
Задачи	Отработка маршевой ионной ДУ исследование астероида Итокава возвращение образцов с астероида
Запуск	9 мая 2003 года 04:29:25 UTC
Ракета-носитель	M-V № 5
Стартовая площадка	Космический центр Утиноура
Сход с орбиты	13 июня 2010 года 13:51 UTC
NSSDC ID	[nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftOrbit.do?id=2003-019A 2003-019A]
SCN	[www.n2yo.com/satellite/?s=27809 27809]
Технические характеристики
Масса	510 кг (сухой: 380 кг)
Размеры	1×1,6×2 м Ширина: 5,7 м с СБ
Мощность	2,6 кВт (в 1 а. е. от Солнца)
Источники питания	2 GaAs СБ (12 м²) + NiMH (15 А·ч)
Ориентация	трёхосная
Движитель	Маршевый: 4 Ионных ДУ μ10: * тяга: по 8 мН * удельный импульс: 3400 сек * мощность: 1 кВт * рабочее тело: Ксенон (65 кг) Ориентации: ЖРД: * тяга: 22 Н * топливо: АТ+НДМГ (50 кг)
Срок активного существования	4 года (продлён до 7 лет)
Возвращение на Землю	13 июня 2010 года 14:56 UTC
Целевая аппаратура
AMICA	Мультиспектральная камера оптического диапазона
ONC-W	Широкоугольная камера
LIDAR	Лазерный высотомер
NIRS	ИК-спектрометр ближнего инфракрасного диапазона
XRS	Рентгенофлуоресцентный спектрометр
MINERVA	Мини-ровер (591 г) с 3 камерами и термодатчиком
Возвращаемая капсула	Пробоотборник и жаропрочная капсула (0,4×0,25 м, 20 кг)
Спектральная полоса	NIRS: 0,76-2,1 мкм
[www.hayabusa.isas.jaxa.jp/e/index.html Сайт проекта]

Запрос «Хаябуса» перенаправляется сюда; об истребителе времён Второй мировой см. Nakajima Ki-43 Hayabusa; о мотоцикле Suzuki см. Suzuki Hayabusa

Хаябуса (яп. はやぶさ, «Сапсан», до запуска имел наименование MUSES-C) — космический аппарат Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), предназначенный для изучения астероида Итокава и успешно доставивший образцы его грунта на Землю. В его честь названа земля Хаябусы на Плутоне.

Запуск

«Хаябуса» был запущен 9 мая 2003 года японской ракетой-носителем М-5. Планировалось, что в июне 2007 года он вернётся к Земле и сбросит капсулу с добытыми образцами грунта. Это была бы первая доставка грунта с иного крупного небесного тела после лунных экспедиций.

Масса аппарата — 510 кг. Оснащен маршевым ионным двигателем.

Перелёт

Во время перелёта сильная солнечная вспышка нарушила работу солнечных батарей, что снизило до минимума маневренность аппарата. Из-за этого космический корабль достиг астероида лишь в сентябре вместо расчётной даты в середине 2005 года. Также нарекания вызывала и работа ионных двигателей.

Сближение с Итокавой

12 сентября 2005 года аппарат приблизился к астероиду на расчётные 20 км и начал проводить детальные исследования. В связи с выходом из строя двух гироскопов из трёх выполнение намеченной программы оказалось под угрозой.

Первая посадка. Потеря робота «Минерва»

В ноябре 2005 года «Хаябуса» должен был осуществить на Итокаве три короткие посадки — одну пробную и две штатные. Однако из-за ряда сбоев одна посадка прошла неудачно (хотя при этом аппарат, как и планировалось, смог оставить на астероиде алюминиевую пластинку с именами 880 тысяч землян из почти 150 стран).

Кроме того, аппарат должен был выпустить на поверхность крошечный робот «Минерва» цилиндрической формы, массой 519 грамм, диаметром — 12, длиной — 10 сантиметров, оснащённый солнечными батареями и тремя фотокамерами. Две из них образуют пару для стереосъёмки объектов, расположенных на расстоянии от 10 до 50 см от робота, в том числе для съемок отдельных пылинок. Третья камера могла бы наблюдать более удалённые объекты поверхности. Также робот оснащён приборами для изучения состава астероида. Однако после отделения робота связь с ним установить не удалось, и «Минерва» был потерян. Предположительно, робот улетел в открытый космос.

Вторая посадка. Сбой компьютера

26 ноября аппарат осуществил ещё одну попытку забора грунта. В момент максимального сближения с поверхностью астероида произошел сбой компьютера. Аппарат потерял ориентацию и повредил один из двигателей, вскоре связь с ним была потеряна. Однако грунт удалось забрать. К марту 2006 года связь удалось восстановить.

Как сообщило 29 ноября 2005 агентство Kyodo, причина невыполнения штатной процедуры забора грунта 26 ноября 2005 г — ошибка в программе, заложенной с Земли в бортовой компьютер «Хаябусы» двумя днями ранее. Штатная процедура забора грунта предусматривала выстрел в грунт несколькими пульками и накопление выброшенного при ударе вещества астероида. В ходе исполнения этой программы была ошибочно активирована одна из защитных функций, которая и заблокировала «выстрел».

В июне 2006 JAXA сообщило, что аппарат, возможно, все-таки сможет вернуться на Землю. 4 февраля 2009 сотрудникам JAXA удалось наконец перезапустить ионный двигатель и окончательным маневром направить аппарат к Земле.

Возвращение на Землю и успешное завершение миссии

13 июня 2010 года аппарат вошёл в атмосферу Земли и сбросил спускаемую капсулу 13 июня в 13:51 UTC (17:51 мск), предположительно содержащую образцы вещества астероида.. Капсула приземлилась в 14:56 UTC (18:56 мск) в районе полигона Вумера на юге Австралии. Сам аппарат сгорел в плотных слоях атмосферы. Капсула была доставлена в Японию и спустя 5 месяцев учёные выяснили, что значительная часть собранных частиц состоит из оливина.

Выяснилось, что Итокаву действительно можно считать источником обыкновенных хондритов, однако своим минералогическим составом он всё же отличается от наиболее распространённых хондритов. Большинство метеоритов — это H- и L-хондриты (то есть с высоким и низким содержанием железа соответственно), а Итокава имеет весьма незначительное содержание железа. Такие LL-хондриты менее всего распространены на Земле. Ещё одна важная находка заключается в том, что минералы, находящиеся в пыли Итокавы, метаморфизированы. Это означает, что в течение длительного времени они были разогреты примерно до 800 ˚С. Чтобы температура достигла 800 ˚С, астероиду необходимо иметь около 20 км в диаметре. Это говорит о том, что нынешний Итокава является фрагментом большего тела.

«Хаябуса» стал первым космическим аппаратом, доставившим на Землю образцы грунта астероида и шестым автоматическим КА, доставившим внеземное вещество на Землю — после «Луны-16», «Луны-20», «Луны-24», Genesis и «Стардаст».

Грунт

Исследовано примерно 1500 микрозерен вещества, в основном размером 10 мкм и менее, извлеченных при помощи специальной лопаточки из ловушки A, которая была открыта при попытке забора грунта Итокавы 26 ноября 2005 г. Осмотр с помощью сканирующего электронного микроскопа и анализ химического состава позволил идентифицировать их как частицы оливинов, пироксенов и плагиоклазов. Относительное количество и элементный состав частиц соответствуют примитивным метеоритам из класса углистых хондритов, а также данным дистанционного зондирования астероида приборами «Хаябусы».

Так, на графике, отражающем долю железа в суммарном количестве железа и магния в оливинах и пироксенах, материал в ловушке A соответствует примерно 30% для оливинов и 25% для пироксенов. Именно такое соотношение установлено для поверхностного материала астероида Итокава. В то же время для материала земной мантии характерна значительно более низкая доля железа – порядка 10%.

Кроме того, в ловушке A не найдены ни частицы магматического происхождения, обычные для района запуска «Хаябусы» (дациты), ни фрагменты осадочных пород района посадки в Австралии (кварц, глины, карбонаты). Это позволяет отвергнуть возможность загрязнения приемного устройства КА земным грунтом.

Стоимость

Стоимость миниатюрного робота «Минерва» составила около 10 млн долларов.

См. также

• «Стардаст» — космический аппарат НАСА, предназначенный для исследования кометы Вильда 2 и доставки образца её вещества на Землю.
• «Розетта» — космический аппарат ЕКА для исследования кометы 67P/Чурюмова — Герасименко.
• «Хаябуса-2» — подобная «Хаябуса» миссия по доставке образцов грунта с астероида (162173) 1999 JU3
• Список первых посадок на небесные тела

Ссылки

• [www.isas.jaxa.jp/e/enterp/missions/hayabusa/index.shtml Страничка проекта], [www.hayabusa.isas.jaxa.jp/e/index.html Ещё одна страничка проекта]
• [www.jaxa.jp Японское аэрокосмическое агентство JAXA]
• «Новости космонавтики» № 2003/7 — [www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/246/14.shtml Японский «Сокол» полетел за добычей]
• [elementy.ru/news/430327 О некоторых научных результатах миссии]
• [archive.nserc.und.edu/~kml/HayabusaRentryVideo.avi Видео возвращения на Землю Hayabusa с самолета NASA DC-8] Сайт Исследовательского совета по естественным наукам и технике Канады
• [sci-lib.com/article768.html Hayabusa: путь домой] по материалам Aviation Week и NYT
• [www.rian.ru/analytics/20100615/246503819.html «Хаябуса» вернулся: на честном слове и на одном крыле] Статья, детально описывающая полёт «Хаябуса» и возникшие нештатные ситуации.
• [science.compulenta.ru/576577/ Космический аппарат «Хаябуса» действительно доставил частицы внеземного происхождения]
• [ingeniose.ru/space/vyaponii-vedetsya-rabota-nad-kosmicheskim-apparatom-xayabusa-2.html В Японии ведется работа над космическим аппаратом «Хаябуса — 2»]

Отрывок, характеризующий Хаябуса (космический аппарат)

Наташа смотрела в зеркала и в отражении не могла отличить себя от других. Всё смешивалось в одну блестящую процессию. При входе в первую залу, равномерный гул голосов, шагов, приветствий – оглушил Наташу; свет и блеск еще более ослепил ее. Хозяин и хозяйка, уже полчаса стоявшие у входной двери и говорившие одни и те же слова входившим: «charme de vous voir», [в восхищении, что вижу вас,] так же встретили и Ростовых с Перонской.
Две девочки в белых платьях, с одинаковыми розами в черных волосах, одинаково присели, но невольно хозяйка остановила дольше свой взгляд на тоненькой Наташе. Она посмотрела на нее, и ей одной особенно улыбнулась в придачу к своей хозяйской улыбке. Глядя на нее, хозяйка вспомнила, может быть, и свое золотое, невозвратное девичье время, и свой первый бал. Хозяин тоже проводил глазами Наташу и спросил у графа, которая его дочь?
– Charmante! [Очаровательна!] – сказал он, поцеловав кончики своих пальцев.
В зале стояли гости, теснясь у входной двери, ожидая государя. Графиня поместилась в первых рядах этой толпы. Наташа слышала и чувствовала, что несколько голосов спросили про нее и смотрели на нее. Она поняла, что она понравилась тем, которые обратили на нее внимание, и это наблюдение несколько успокоило ее.
«Есть такие же, как и мы, есть и хуже нас» – подумала она.
Перонская называла графине самых значительных лиц, бывших на бале.
– Вот это голландский посланик, видите, седой, – говорила Перонская, указывая на старичка с серебряной сединой курчавых, обильных волос, окруженного дамами, которых он чему то заставлял смеяться.
– А вот она, царица Петербурга, графиня Безухая, – говорила она, указывая на входившую Элен.
– Как хороша! Не уступит Марье Антоновне; смотрите, как за ней увиваются и молодые и старые. И хороша, и умна… Говорят принц… без ума от нее. А вот эти две, хоть и нехороши, да еще больше окружены.
Она указала на проходивших через залу даму с очень некрасивой дочерью.
– Это миллионерка невеста, – сказала Перонская. – А вот и женихи.
– Это брат Безуховой – Анатоль Курагин, – сказала она, указывая на красавца кавалергарда, который прошел мимо их, с высоты поднятой головы через дам глядя куда то. – Как хорош! неправда ли? Говорят, женят его на этой богатой. .И ваш то соusin, Друбецкой, тоже очень увивается. Говорят, миллионы. – Как же, это сам французский посланник, – отвечала она о Коленкуре на вопрос графини, кто это. – Посмотрите, как царь какой нибудь. А всё таки милы, очень милы французы. Нет милей для общества. А вот и она! Нет, всё лучше всех наша Марья то Антоновна! И как просто одета. Прелесть! – А этот то, толстый, в очках, фармазон всемирный, – сказала Перонская, указывая на Безухова. – С женою то его рядом поставьте: то то шут гороховый!
Пьер шел, переваливаясь своим толстым телом, раздвигая толпу, кивая направо и налево так же небрежно и добродушно, как бы он шел по толпе базара. Он продвигался через толпу, очевидно отыскивая кого то.
Наташа с радостью смотрела на знакомое лицо Пьера, этого шута горохового, как называла его Перонская, и знала, что Пьер их, и в особенности ее, отыскивал в толпе. Пьер обещал ей быть на бале и представить ей кавалеров.
Но, не дойдя до них, Безухой остановился подле невысокого, очень красивого брюнета в белом мундире, который, стоя у окна, разговаривал с каким то высоким мужчиной в звездах и ленте. Наташа тотчас же узнала невысокого молодого человека в белом мундире: это был Болконский, который показался ей очень помолодевшим, повеселевшим и похорошевшим.
– Вот еще знакомый, Болконский, видите, мама? – сказала Наташа, указывая на князя Андрея. – Помните, он у нас ночевал в Отрадном.
– А, вы его знаете? – сказала Перонская. – Терпеть не могу. Il fait a present la pluie et le beau temps. [От него теперь зависит дождливая или хорошая погода. (Франц. пословица, имеющая значение, что он имеет успех.)] И гордость такая, что границ нет! По папеньке пошел. И связался с Сперанским, какие то проекты пишут. Смотрите, как с дамами обращается! Она с ним говорит, а он отвернулся, – сказала она, указывая на него. – Я бы его отделала, если бы он со мной так поступил, как с этими дамами.


Вдруг всё зашевелилось, толпа заговорила, подвинулась, опять раздвинулась, и между двух расступившихся рядов, при звуках заигравшей музыки, вошел государь. За ним шли хозяин и хозяйка. Государь шел быстро, кланяясь направо и налево, как бы стараясь скорее избавиться от этой первой минуты встречи. Музыканты играли Польской, известный тогда по словам, сочиненным на него. Слова эти начинались: «Александр, Елизавета, восхищаете вы нас…» Государь прошел в гостиную, толпа хлынула к дверям; несколько лиц с изменившимися выражениями поспешно прошли туда и назад. Толпа опять отхлынула от дверей гостиной, в которой показался государь, разговаривая с хозяйкой. Какой то молодой человек с растерянным видом наступал на дам, прося их посторониться. Некоторые дамы с лицами, выражавшими совершенную забывчивость всех условий света, портя свои туалеты, теснились вперед. Мужчины стали подходить к дамам и строиться в пары Польского.
Всё расступилось, и государь, улыбаясь и не в такт ведя за руку хозяйку дома, вышел из дверей гостиной. За ним шли хозяин с М. А. Нарышкиной, потом посланники, министры, разные генералы, которых не умолкая называла Перонская. Больше половины дам имели кавалеров и шли или приготовлялись итти в Польской. Наташа чувствовала, что она оставалась с матерью и Соней в числе меньшей части дам, оттесненных к стене и не взятых в Польской. Она стояла, опустив свои тоненькие руки, и с мерно поднимающейся, чуть определенной грудью, сдерживая дыхание, блестящими, испуганными глазами глядела перед собой, с выражением готовности на величайшую радость и на величайшее горе. Ее не занимали ни государь, ни все важные лица, на которых указывала Перонская – у ней была одна мысль: «неужели так никто не подойдет ко мне, неужели я не буду танцовать между первыми, неужели меня не заметят все эти мужчины, которые теперь, кажется, и не видят меня, а ежели смотрят на меня, то смотрят с таким выражением, как будто говорят: А! это не она, так и нечего смотреть. Нет, это не может быть!» – думала она. – «Они должны же знать, как мне хочется танцовать, как я отлично танцую, и как им весело будет танцовать со мною».
Звуки Польского, продолжавшегося довольно долго, уже начинали звучать грустно, – воспоминанием в ушах Наташи. Ей хотелось плакать. Перонская отошла от них. Граф был на другом конце залы, графиня, Соня и она стояли одни как в лесу в этой чуждой толпе, никому неинтересные и ненужные. Князь Андрей прошел с какой то дамой мимо них, очевидно их не узнавая. Красавец Анатоль, улыбаясь, что то говорил даме, которую он вел, и взглянул на лицо Наташе тем взглядом, каким глядят на стены. Борис два раза прошел мимо них и всякий раз отворачивался. Берг с женою, не танцовавшие, подошли к ним.
Наташе показалось оскорбительно это семейное сближение здесь, на бале, как будто не было другого места для семейных разговоров, кроме как на бале. Она не слушала и не смотрела на Веру, что то говорившую ей про свое зеленое платье.
Наконец государь остановился подле своей последней дамы (он танцовал с тремя), музыка замолкла; озабоченный адъютант набежал на Ростовых, прося их еще куда то посторониться, хотя они стояли у стены, и с хор раздались отчетливые, осторожные и увлекательно мерные звуки вальса. Государь с улыбкой взглянул на залу. Прошла минута – никто еще не начинал. Адъютант распорядитель подошел к графине Безуховой и пригласил ее. Она улыбаясь подняла руку и положила ее, не глядя на него, на плечо адъютанта. Адъютант распорядитель, мастер своего дела, уверенно, неторопливо и мерно, крепко обняв свою даму, пустился с ней сначала глиссадом, по краю круга, на углу залы подхватил ее левую руку, повернул ее, и из за всё убыстряющихся звуков музыки слышны были только мерные щелчки шпор быстрых и ловких ног адъютанта, и через каждые три такта на повороте как бы вспыхивало развеваясь бархатное платье его дамы. Наташа смотрела на них и готова была плакать, что это не она танцует этот первый тур вальса.
Князь Андрей в своем полковничьем, белом (по кавалерии) мундире, в чулках и башмаках, оживленный и веселый, стоял в первых рядах круга, недалеко от Ростовых. Барон Фиргоф говорил с ним о завтрашнем, предполагаемом первом заседании государственного совета. Князь Андрей, как человек близкий Сперанскому и участвующий в работах законодательной комиссии, мог дать верные сведения о заседании завтрашнего дня, о котором ходили различные толки. Но он не слушал того, что ему говорил Фиргоф, и глядел то на государя, то на сбиравшихся танцовать кавалеров, не решавшихся вступить в круг.
Князь Андрей наблюдал этих робевших при государе кавалеров и дам, замиравших от желания быть приглашенными.
Пьер подошел к князю Андрею и схватил его за руку.
– Вы всегда танцуете. Тут есть моя protegee [любимица], Ростова молодая, пригласите ее, – сказал он.
– Где? – спросил Болконский. – Виноват, – сказал он, обращаясь к барону, – этот разговор мы в другом месте доведем до конца, а на бале надо танцовать. – Он вышел вперед, по направлению, которое ему указывал Пьер. Отчаянное, замирающее лицо Наташи бросилось в глаза князю Андрею. Он узнал ее, угадал ее чувство, понял, что она была начинающая, вспомнил ее разговор на окне и с веселым выражением лица подошел к графине Ростовой.
– Позвольте вас познакомить с моей дочерью, – сказала графиня, краснея.
– Я имею удовольствие быть знакомым, ежели графиня помнит меня, – сказал князь Андрей с учтивым и низким поклоном, совершенно противоречащим замечаниям Перонской о его грубости, подходя к Наташе, и занося руку, чтобы обнять ее талию еще прежде, чем он договорил приглашение на танец. Он предложил тур вальса. То замирающее выражение лица Наташи, готовое на отчаяние и на восторг, вдруг осветилось счастливой, благодарной, детской улыбкой.
«Давно я ждала тебя», как будто сказала эта испуганная и счастливая девочка, своей проявившейся из за готовых слез улыбкой, поднимая свою руку на плечо князя Андрея. Они были вторая пара, вошедшая в круг. Князь Андрей был одним из лучших танцоров своего времени. Наташа танцовала превосходно. Ножки ее в бальных атласных башмачках быстро, легко и независимо от нее делали свое дело, а лицо ее сияло восторгом счастия. Ее оголенные шея и руки были худы и некрасивы. В сравнении с плечами Элен, ее плечи были худы, грудь неопределенна, руки тонки; но на Элен был уже как будто лак от всех тысяч взглядов, скользивших по ее телу, а Наташа казалась девочкой, которую в первый раз оголили, и которой бы очень стыдно это было, ежели бы ее не уверили, что это так необходимо надо.
Князь Андрей любил танцовать, и желая поскорее отделаться от политических и умных разговоров, с которыми все обращались к нему, и желая поскорее разорвать этот досадный ему круг смущения, образовавшегося от присутствия государя, пошел танцовать и выбрал Наташу, потому что на нее указал ему Пьер и потому, что она первая из хорошеньких женщин попала ему на глаза; но едва он обнял этот тонкий, подвижной стан, и она зашевелилась так близко от него и улыбнулась так близко ему, вино ее прелести ударило ему в голову: он почувствовал себя ожившим и помолодевшим, когда, переводя дыханье и оставив ее, остановился и стал глядеть на танцующих.


После князя Андрея к Наташе подошел Борис, приглашая ее на танцы, подошел и тот танцор адъютант, начавший бал, и еще молодые люди, и Наташа, передавая своих излишних кавалеров Соне, счастливая и раскрасневшаяся, не переставала танцовать целый вечер. Она ничего не заметила и не видала из того, что занимало всех на этом бале. Она не только не заметила, как государь долго говорил с французским посланником, как он особенно милостиво говорил с такой то дамой, как принц такой то и такой то сделали и сказали то то, как Элен имела большой успех и удостоилась особенного внимания такого то; она не видала даже государя и заметила, что он уехал только потому, что после его отъезда бал более оживился. Один из веселых котильонов, перед ужином, князь Андрей опять танцовал с Наташей. Он напомнил ей о их первом свиданьи в отрадненской аллее и о том, как она не могла заснуть в лунную ночь, и как он невольно слышал ее. Наташа покраснела при этом напоминании и старалась оправдаться, как будто было что то стыдное в том чувстве, в котором невольно подслушал ее князь Андрей.