Japans Hayabusa 2-romfartøy er på vei hjem. Det asteroidebesøkende, prøve-returoppdraget forlot asteroiden Ryugu (162173 Ryugu) onsdag, og begynte sin årelange reise tilbake til Jorden. Og den fører med seg noe dyrebar last.
Hayabusa 2 ble lansert i desember 2014, og ankom Ryugu i slutten av juni 2018. Ryugu er en karbonholdig nærjorda-asteroide. Ved å studere det, håper JAXA å lære mer om dannelsen og utviklingen av solsystemets steinete planeter, inkludert Jorden. Nærmere bestemt ønsket Hayabusa 2 å belyse opprinnelsen til jordas vann og organiske forbindelser.
Asteroider som Ryugu er de utviklede restene av planetesimaler, som i seg selv er byggesteinene til de steinete planetene. De er beholdere av solsystemets uberørte materialer, inkludert is, mineraler og organiske forbindelser. Disse materialene samhandler med hverandre over tid, og ved å studere dem på Ryugu, håper forskere å lære om utviklingen av solsystemet. Oppdrag som Hayabusa 2 er den eneste måten å studere dem på, for på asteroiden er de ikke forurenset av landfaktorer, og deres geologiske kontekst er intakt.
Hayabusa 2 skulle opprinnelig samle inn tre prøver fra forskjellige steder på asteroiden. Når romfartøyet ankom Ryugu og fikk se godt på overflaten, endret imidlertid oppdragsplanleggere det.
Som et resultat fører Hayabusa 2 to prøver: en overflateprøve av asteroidens regolit, og en underoverflateprøve av monolitisk berggrunn, gravd ut med en støt. (Det er det første romfartøyet som prøver prøven på innsiden av en asteroide.) Begge prøvene er inneholdt i forseglede containere inne i prøven-retur kapsel. Den kapsel vil bli returnert til Jorden når Hayabusa 2 flyr innen desember 2020.
Når prøvene er hentet fra et testområde i Australia, vil de bli analysert på Japans ekstratrannsprøvesenteringssenter. Forskere kan be om deler av disse prøvene for egen undersøkelse.
Prøvene vil bli sammenlignet med andre observasjoner av asteroider, med interplanetære støvpartikler, og i fremtiden med andre asteroideprøver. Dette vil hjelpe forskere med å konstruere historien om hvordan planetene og solsystemet dannet og utviklet seg.
Eksempler på returoppdrag har spilt en fremtredende rolle i vår forståelse av solsystemet, så forventningene er høye til disse prøvene.
Måneprøver fra Apollo-oppdragene viste at månen kan ha hatt store lavishav, og det er nå en vanlig teori for den tidlige utviklingen av de terrestriske planetene og andre svaberg med tilstrekkelig størrelse. Dateringene av disse prøvene kaster også lys over kronologien til månekrater, som har blitt utvidet til andre kropper i solsystemet. Og støvpartikler fra kometen 81P / Wild2 viste at kometen inneholder materialer som er dannet i både varme og kalde omgivelser, og medvirker til samtale om hvordan materialer kan ha blandet seg i den tidlige proto-solskiven.
Kanskje enda mer relevant er Hayabusa 2s forgjenger, Hayabusa.
Hayabusa besøkte asteroiden Itokawa (25143 Itokawa) og brakte prøver tilbake til jorden. Oppdraget er betraktet som en banebrytende teknologisk prestasjon, og prøvene fra Itokawa har fremskaffet vår vitenskapelige forståelse av asteroider betraktelig. Disse prøvene viste at Itokawa pleide å være mye større, at den en gang var oppvarmet til minst 800 C (1470 F,) og at asteroiden en gang ble ødelagt, og deretter ble den akkretuert til sin nåværende steinsprut.
Da Hayabusa 2-oppdraget ble unnfanget og lansert, visste japanske forskere at de ville ha enda bedre analytiske teknikker tilgjengelig for dem enn de hadde ved lanseringen. Konkret håpet de på bedre ikke-destruktive testteknikker. Hvis det er sant, bør de kunne nå de vitenskapelige målene de la ut.
Da oppdraget var planlagt, skisserte de de vitenskapelige målene. Konkret ønsket de å undersøke:
- galaktisk kjemisk evolusjon og solens molekylære skykjemi.
- pre-akkresjonell kjemisk evolusjon og planetesimal dannelse i proto-solskiven.
- geologisk utvikling av asteroider i solsystemet.
- orbital evolusjon og overflate geologiske prosesser av en asteroid nær jord.
De ønsket også å undersøke forskjellige planetesimale prosesser.
Hayabusa 2 er fortsatt et stykke fra Jorden. Den reiste rundt 300 millioner km (186 millioner miles) for å nå Ryugu, men trenger ikke å reise så langt for å komme hjem, fordi Jorden og Ryugu er nærmere hverandre nå. Tatt i betraktning kompleksiteten i oppdraget mens det var ved asteroiden, bør hjemturen være enkel.
Den eneste utfordrende delen av oppdraget kan gjenvinning av prøven. Hvis alt går bra, må Hayabusa 2-oppdraget anses som en overveldende suksess.
Romskipet i seg selv vil ikke være ferdig med arbeidet når prøven er returnert. Den skal fremdeles ha nok xenon drivstoff (30 kg (66 kg) til at ionedrevet er til å besøke et annet mål. En kandidat er asteroiden 2001 WR1, en asteroide med 650 meter diameter i Amor-gruppen. Hayabusa 2 vil imidlertid sannsynligvis være begrenset til bare en fly-by av det målet.
Mer:
- Pressemelding: Reisen hjem: Japans Hayabusa-2-sonde for å sette kursen mot Jorden
- Space Magazine: Hayabusa 2 er det første romfartøyet som prøvde prøven på innsiden av en asteroide
- Forskningsartikkel: Hayabusa 2: Vitenskapelig viktighet av prøver returnert fra C-type nærjorda-asteroide (162173) 1999 JU2.
