A, nada menos. Depois de uma primeira experiência mista em 2003, a agência espacial japonesa lançou a missão Hayabusa2 em dezembro de 2014, acompanhada por uma verdadeira coleção de novas ferramentas para explorar o asteróide Ryugu. Hoje só podemos saudar o seu sucesso!
Para entender Hayabusa2, devemos primeiro voltar à virada do século e à primeira missão: na primavera de 2003, a agência espacial japonesa decidiu montar um projeto ousado para o asteróide 1998 SF36, rebatizado de Itokawa apenas algumas semanas depois. a partida da sonda. Hayabusa (que se traduz em "Falcão Peregrino") consegue chegar ao seu asteróide, mas as novas tecnologias que equipam a sonda tornam cada etapa da missão difícil: os propulsores iônicos são caprichosos, os controladores de atitude da sonda também, os O pequeno robô que cai em direção à superfície se perde no vazio e, para piorar as coisas, o mecanismo que lhe permite recuperar amostras (e que foi anunciado a propósito como uma grande estreia mundial) não se ativa como planejado .
Apesar de tudo, a Hayabusa conseguiu trazer de volta uma pequena cápsula, que pousou no deserto australiano a 13 de junho de 2010… A missão terminou com uma surpresa inesperada: embora parecesse vazia quando foi aberta no laboratório, a caixa, que viajou dezenas de milhões de quilômetros, contém pequenos grãos de poeira de asteróide. Os cientistas não precisam mais estudar as propriedades de Itokawa o máximo possível … Mas a agência japonesa JAXA quer ir além, corrigir seus erros e aproveitar seu conhecimento para visitar outro asteróide: ele lança, para fazer isso , o programa Hayabusa2. (Observe também que, sim, Hayabusa2 é escrito em uma palavra, isso não é um erro).
Impressão artística da sonda Hayabusa2
Perseguindo Ryugu
Hayabusa2 decola em 3 de dezembro de 2014, por um longo período de transferência em busca de seu asteróide, então chamado de 1999 JU3 e logo renomeado oficialmente como Ryugu (o “Palácio do Dragão”, um local ligado à mitologia japonesa). A sonda novamente emprega quatro propulsores de íons, incluindo um sobressalente, bem como vários sistemas de controle de atitude. Mas as falhas da primeira geração foram admiravelmente apagadas: não haverá percalços durante a "perseguição" do asteróide tipo C (para Carboné). Ao descobrir seu objetivo, Hayabusa2 reduz sua velocidade e prepara seus resultados preliminares. É uma questão de pressa, quem sabe se o pequeno asteróide de 860 metros de diâmetro não pode esconder uma pequena rocha em órbita, ou ter uma pequena cauda de poeira?No final, as medições não revelaram nada de anormal e em junho de 2018 a Hayabusa2 chegou perto de seu objeto de estudo. Em 27 de junho, ela parou seu progresso ao chegar em "casa": um ponto muito específico, 20 km atrás de Ryugu. A sonda de 610 kg (incluindo 66 kg de Xenon para seus propelentes, que foram desligados desde sua chegada perto do asteróide) não entra na órbita Ryugu. Sua massa é considerada muito baixa e as equipes estão mais confiantes para estudar o asteróide a uma distância razoável.
Demora pouco mais de sete horas para que Ryugu se vire e alguns dias após a chegada de Hayabusa2, os cientistas já conhecem suas principais características: um cinto "amassado" pelo próprio peso, o que o dá a forma de um diamante, grandes rochas nos pólos e uma série de crateras no equador. É o primeiro asteróide do tipo C a se aproximar, é mais escuro que um bloco de carvão e, graças à paciência deles, as equipes e cientistas japoneses ao redor do mundo terão 18 meses para estudá-lo de perto!
O asteróide Ryugu
Primeiros meses muito ocupados
O cronograma é muito apertado: para otimizar o tempo gasto em Ryugu, apenas os primeiros dois meses são dedicados a uma das tarefas mais importantes, ou seja, o mapeamento preciso do asteróide. Mas, graças à sua técnica para seguir Ryugu do ponto de "casa" da sonda, as equipes Hayabusa2 estabelecerão protocolos de abordagem muito simples. Várias vezes em julho e depois em agosto de 2018, os cientistas “descem” a sonda até a superfície, trazendo-a para menos de um quilômetro de altitude para tirar imagens de alta resolução. Durante um desses testes, os motores são desligados e as equipes estudam o campo gravitacional de Ryugu calculando a variação da trajetória da sonda.Rapidamente, as equipes se maravilharam com uma característica única deste asteróide, que, no entanto, representará muitos problemas para elas: não há nenhuma área plana sobre Ryugu! Durante as missões anteriores, seja Hayabusa1 em torno de Itokawa, ou outras visitas a pequenos corpos, como o cometa 67P "Tchouri", os cientistas sempre encontraram áreas planas, arenosas ou empoeiradas. Em Ryugu, nada disso: o asteróide é uma verdadeira pedra cujos blocos se sobrepõem. E quanto mais perto a sonda chega, mais as equipes observam seixos menores, que ocupam toda a sua superfície. O solo de Ryugu se torna uma verdadeira dor de cabeça para japoneses, franceses e alemães, que buscam áreas para pousar seus pequenos robôs.
A superfície muito irregular do asteróide
Minerva e Mascote, os robôs caíram
Hayabusa2 é uma missão complexa, que incorpora quatro robôs divididos em três grupos. O primeiro foi lançado em 21 de setembro de 2018 a menos de 30 metros acima do nível do mar: eram dois cilindros de 1,1 kg chamados Owl e Hibou, parte de um primeiro grupo chamado Minerva 2-1. Desenvolvidos em cooperação com a agência japonesa JAXA e a Aizu University, eles são equipados com dispositivos para "pular" para a superfície de Ryugu, enquanto capturam imagens em intervalos regulares. Quando forem transmitidas, essas fotos, as primeiras fotos tiradas na superfície de um asteróide, terão impacto mundial.Poucos dias depois, foi a vez do robô Mascote franco-alemão (“Mobile Asteroïd Surface SCOuT”) pousar em Ryugu. Do tamanho de uma caixa de sapatos, pesa quase dez quilos, mas ao contrário dos robôs japoneses, o Mascot não é equipado com painéis solares, apenas uma bateria capaz de garantir uma vida útil de cerca de duas órbitas. aos seus quatro instrumentos científicos. Liberado a 50 metros da superfície, desce 19 minutos antes de pousar … De cabeça para baixo. Rapidamente, as equipes na Terra ordenam que o robô ative seu sistema de salto e Mascot se encontra na posição certa. Felizmente, seus instrumentos funcionam maravilhosamente e registram 16 horas de dados, cujo estudo, um ano depois,já deu origem a publicações de prestígio - e isso é apenas o começo!
O terceiro e último robô foi ejetado um ano depois, em 3 de outubro de 2019, a 1 km de altitude. Isso permitiu que as equipes acompanhassem sua lenta progressão em direção à superfície (aproximadamente cinco dias para “cair” nas rochas) e validassem as medições de gravidade anteriores. Aquele robô, Minerva 2-2, ainda não enviou nenhuma imagem para as equipes, a menos que ainda não tenham sido divulgadas.
A superfície observada por um robô Minerva
SCI, explosivos em uma sonda espacial
O objetivo final da missão Hayabusa2 é capturar e trazer de volta amostras de asteróides para a Terra. Mas Ryugu é um objeto celestial que tem evoluído sem muitos distúrbios por centenas de milhões, senão bilhões de anos. A sua superfície foi, portanto, sujeita a ciclos significativos de radiação solar, temperaturas extremas, erosão … Além disso, seria muito interessante saber o que esteve escondido sob esta superfície durante tanto tempo. Gelo? Moléculas de carbono complexas? Para descobrir, JAXA não hesitou: se você não tem certeza se está vendo uma cratera recente, pode criar uma você mesmo. Este é o papel do impactador SCI (Small Carry-On Impactor) um pequeno cilindro de 14 kg, caiu cerca de 500 metros da superfície do asteróide Ryugu.O dispositivo é equipado principalmente com uma contagem regressiva, nada sofisticada, que dispara uma carga de 9,5 kg de explosivo do tipo "Plástico". E isso é muito, mesmo na Terra (um “pão” C4 pesa entre 500 e 600 gramas). No entanto, a explosão em si não afetará a superfície; ele tem apenas um objetivo: impulsionar um projétil de cobre de 2 kg e 5 mm de espessura em direção à superfície do asteróide. No momento da explosão, o disco de cobre se deforma, tornando-se um cone, e é este que avança em direção à superfície do asteróide para impactá-lo a cerca de 2 km / s, ou 7200 km / h!
O SCI foi implantado em 5 de abril de 2019. A sonda então se apressou em se abrigar “atrás” do asteróide, de modo a não receber nenhum entulho projetado durante o impacto. Este último criará uma cratera irregular com cerca de 20 metros de diâmetro na borda da qual - bingo! - as equipes japonesas decidem colher amostras.
Amostras para a posteridade
Mas antes da implantação do SCI, que permitirá a coleta de amostras nas camadas inferiores do asteróide, ocorre uma primeira descida no dia 22 de fevereiro, durante a qual as equipes colocam em risco a missão Hayabusa2.Após intensa preparação, a sonda sai de seu ponto "inicial" a 20 km do asteróide para se aproximar e colher amostras. O caso é complexo: o veículo não pode ser pilotado porque leva quase 15 minutos para enviar um comando e o dobro para receber sua resposta. Portanto, é impossível ser reativo ou manobrar com um humano no circuito; o computador de bordo gerencia a parte final da abordagem, enquanto o controle da missão japonês pode "apertar o botão" e cancelar ooperação a qualquer momento.
Felizmente, tudo corre como planejado: o sistema de laser LIDAR fornece informações de distância no solo, enquanto o computador de bordo se localiza em relação às imagens previamente armazenadas. Para auxiliar na navegação, Hayabusa2 lançou um marcador de alvo sobre a área, uma espécie de bola de tênis coberta com alumínio. Ao examinar as imagens, o computador de bordo a identifica e se posiciona em relação a este marcador.
Hayabusa2 então corre os últimos metros. Quando seu "tronco" de aproximadamente um metro de comprimento entra em contato com o solo, um miniprojeto de tântalo é disparado contra o solo, espalhando milhares de pequenos entulhos e poeira. Eles ricocheteiam na buzina e ficam presos no coração do instrumento, que imediatamente gira e guarda as amostras preciosas.
A sonda vai finalmente tirar duas amostras das três planejadas, para não arriscar danos desnecessários: as equipes estão convencidas de que a primeira operação funcionou bem o suficiente para projetar o material na cápsula. No entanto, eles aceitam uma segunda coleta de amostra na borda da cratera SCI, com muito cuidado: o objetivo científico é muito importante para correr o risco de perdê-lo.
Traga a taça para casa
No momento em que este artigo foi escrito, Hayabusa2 ainda estava em operação a 20 km de seu asteróide. As equipes estão finalizando os últimos planos de vôo para observar Ryugu sem correr mais riscos antes de seu retorno à Terra, entre novembro e dezembro de 2019. A sonda irá reacender seus propulsores iônicos para iniciar sua jornada ao nosso planeta , o que deve levar cerca de um ano.Durante sua abordagem final, ele lançará a cápsula de retorno de amostra que pousará no deserto australiano, antes de ser aberta. O seu conteúdo será posteriormente estudado no campus japonês de Sagamihara, mas também no resto do mundo graças a uma vasta rede de parcerias. Descobrir, manipular e analisar esses pedaços de asteróide com instrumentos inimagináveis hoje em sondas espaciais, será a cereja do bolo desta missão.
Observe que os japoneses firmaram uma parceria especial com a NASA e a equipe da missão OSIRIS-REx, cuja sonda está atualmente examinando e orbitando o pequeno asteróide Bennu, também um asteróide de classe C. A missão americana também deve trazer amostras de material (as amostras estão programadas para o verão de 2020), trocas estão planejadas entre os japoneses e seus colegas nos EUA. Uma verdadeira mina de ouro!