Читать книгу "Космос. Все о звездах, планетах, космических странниках - Борис Пшеничнер"

Итокава имеет характерную картофелеобразную форму с двумя утолщениями. Наибольший размер астероида равен 535 м, наименьший — 209 м. Плотность Итокавы 1,9x0,13 г/см3 — заметно ниже, чем у каменных пород и у астероидов, изученных ранее. Низкая плотность говорит о том, что около 40% объёма необычного астероида составляют пустоты и он представляет собой весьма «рыхлое» образование.

Сравнительные размеры астероидов и комет:

1. Ида; 2. Дактиль; 3. Брайль; 4. Аннафранк; 5. Стеинс; 6. Эрос; 7. Итакава; 8. Матильда; 9. Гаспра; 10. Лютеция; 11. Борели; 12. Темпль; 13. Галлея; 14. Вильд

Информация о природе астероида Итокава представляет большую научную ценность и очень важна для решения проблем кометно-астероидной угрозы. Ещё раз подтвердилась важность своевременного выяснения структуры и состава потенциально опасных объектов. Только на основе достаточной информации можно планировать и осуществлять адекватные меры космической защиты Земли. Но как мы помним, предстояло решить главную задачу — получить и доставить на Землю образцы вещества необычного астероида.

До конца октября было проведено подробное изучение предполагаемых мест посадки; 1 ноября были объявлены два выбранных места: точка А и точка В — обе вблизи экватора.

В дальнейшем планировалось провести несколько подготовительных маневров аппарата и три основных операции:

4 ноября — пробное снижение к поверхности немного восточнее точки А до высоты 30 м;

12 ноября — первое снижение с забором образцов в точке А;

25 ноября — второе снижение с забором образцов в точке В.

Во время первого снижения предстояло с высоты 30 м сбросить посадочную мишень и попытаться увидеть ее со станции при работе специальных ламп-вспышек — при реальной посадке она будет служить своеобразным маяком.

Во время полёта аппарат снял с близкого расстояния район, намеченный для посадки, вблизи точки А. Он оказался для этого непригодным из-за множества огромных (до 10 м) камней. Была сфотографирована область и вблизи точки В, где камней оказалось гораздо меньше. Несмотря на определенный риск, это было единственное место, пригодное для посадки на Итокаве. Именно здесь решили сделать обе попытки взятия грунта.

Решающим днём для программы «Хаябусы» стал 20 ноября, когда станция получила команду на вертикальный спуск с высоты 450 м. Притяжение Итокавы становилось всё сильнее, и двигатели включались раз в 100 секунд, чтобы замедлить разгон. В заданный момент был перерезан трос крепления посадочной мишени. Через 140 секунд на высоте 40 м аппарат снизил свою скорость и почти завис; мишень же отделилась и пошла вниз. Еще минут через шесть она достигла поверхности астероида. А «Хаябуса» с высоты 1 7 м пошел вниз, ориентируясь по мишени и учитывая рельеф района посадки. В это время связь Земли с космическим аппаратом ухудшилась, а временами прерывалась.

Что происходило с «Хаябусой» в дальнейшем, удалось узнать, когда связь была восстановлена.

Японский аппарат коснулся поверхности астероида со скоростью около 10 см/с. По сигналу датчика касания на «трубе» грунтозаборного устройства аппарат должен был «выстрелить» в грунт «пулей» диаметром 10 мм и массой 5 г. В этом случае от удара со скоростью 300 м/с поднялось бы облако частиц грунта, порцию которых «Хаябуса» должен был уловить и начать подъём. К сожалению, датчик касания не включился, поэтому грунтозаборное устройство не сработало и управляемый подъём не состоялся. Сила отдачи подбросила «Хаябусу» на небольшую высоту, и он вновь опустился на астероид. После второго подскока «Хаябуса» окончательно осел на поверхность и находился на ней около 40 мин. Аппарат стоял под углом 16°, касаясь грунта нижним концом приемного устройства и краями солнечных батарей. Вскорости аппарат получил с Земли и исполнил команду на взлёт — кстати, первый взлёт земного аппарата с небесного тела, за исключением Земли и Луны. Проведенное тестирование показало, что «Хаябуса» не получил серьёзных повреждений, и операторы начали готовить вторую попытку взять грунт.

25 ноября аппарат начал спуск на астероид в пятый раз. 26 ноября он получил команду на вертикальный спуск и разрешение на посадку в автономном режиме. На высоте 14 м аппарат завис и развернулся перпендикулярно к поверхности. Теперь оставалось ждать, когда спуск сменится подъёмом и пойдёт телеметрия. Наконец «Хаябуса» зарегистрировал касание. Сразу две пули с интервалом в 0,2 с были всажены в грунт, чтобы увеличить объём выбрасываемого вещества.

Через секунду спуск сменился быстрым подъёмом и на безопасной высоте аппарат начал передачу сигналов. Надпись, высветившаяся на дисплее группы управления, означала, что впервые в мире успешно проведена операция забора грунта с астероида!

Это был момент всеобщего торжества, к которому примешивалась легкая тревога. А вдруг записи бортовых данных покажут, что какие-то действия аппарат не выполнил? Руководители полёта подозревали, что один или два «нижних» двигателя коснулись грунта при нештатной посадке 20 ноября и могли быть повреждены. Всё остальное на борту работало: солнечные батареи давали ток, связь была нормальной, ориентация тоже.

Прием данных с борта продолжался более двух часов. Удалось убедиться, что посадочная программа в бортовом компьютере отработала нормально, все команды были выданы, сбоев не было и что ориентация в момент касания была правильной.

Первоначально возвращение зонда «Хаябуса» с веществом необычного астероида планировалось на 2007 г. Но поскольку эксперимент закончился серьёзной аварией, обстоятельства и размеры которой не до конца были известны, не было уверенности, что раненый аппарат сможет вернуться к Земле и сбросить капсулу с уникальными образцами внеземного вещества. Тем не менее 13 июня 2010 г. «Хаябуса» вернулся к Земле и успешно сбросил на парашюте посадочную капсулу с уникальными образцами внеземного вещества. Капсула приземлилась на юге Австралии и была доставлена в Японию. Японский беспилотный космический аппарат «Хаябуса» («Сокол») занесён в Книгу рекордов Гиннесса за то, что он первым в истории сумел доставить на Землю материал, собранный на поверхности астероида.

Учёные выяснили, что Итокаву можно отнести к классу наиболее распространённых хондритов. Однако своим минералогическим составом он заметно отличается от большинства каменных метеоритов этого типа. Вещество астероида Итокава имеет лишь весьма незначительный процент железа. Такие хондриты менее всего распространены на Земле. Ученые установили, что минералы, находящиеся в пыли Итокавы, подверглись метаморфизму. Это означает, что длительное время они были разогреты примерно до 800 °С. Чтобы температура достигла 800 °С, астероид должен был иметь более 20 км в поперечнике. Это говорит о том, что нынешний Итокава является фрагментом большего тела.

Низкая плотность указывает на то, что около 40% объёма необычного астероида составляют пустоты, и он представляет собой весьма «рыхлое» образование.