Hayabusa2: Μετά τον αστεροειδή Ryugu, ετοιμάζεται να συλλέξει δεδομένα και από τον Torifune

Σύνοψη

• Το ιαπωνικό διαστημικό σκάφος Hayabusa2 θα πραγματοποιήσει κοντινό πέρασμα από τον αστεροειδή Torifune στις 5 Ιουλίου.
• Η προσέγγιση θα γίνει σε εξαιρετικά μικρή απόσταση, από 1 έως 10 χιλιόμετρα, με το σκάφος να κινείται με ταχύτητα 5,3 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.
• Η διάμετρος του αστεροειδούς υπολογίζεται στα 450 μέτρα, όμως η ακριβής μορφολογία του παραμένει άγνωστη, με τους επιστήμονες να εξετάζουν το ενδεχόμενο να πρόκειται για διπλό σύστημα.
• Η επιχείρηση λειτουργεί ως κρίσιμη δοκιμή για τεχνολογίες πλανητικής άμυνας και συστήματα αυτόματης πλοήγησης.
• Ο απώτερος στόχος της εκτεταμένης αποστολής είναι η άφιξη στον μικροσκοπικό αστεροειδή 1998 KY26 το έτος 2031.

Η Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA) ετοιμάζεται για ένα νέο, εντυπωσιακό ορόσημο στον τομέα της διαστημικής εξερεύνησης. Το διαστημικό σκάφος Hayabusa2, γνωστό για την επιτυχημένη συλλογή και επιστροφή δειγμάτων στη Γη από τον αστεροειδή Ryugu το 2020, βρίσκεται πλέον στην πορεία του για μια εξαιρετικά κοντινή αναγνωριστική πτήση γύρω από έναν νέο στόχο. Στις 5 Ιουλίου, το σκάφος θα προσεγγίσει τον κοντινό στη Γη αστεροειδή Torifune, στο πλαίσιο της εκτεταμένης αποστολής του, συλλέγοντας δεδομένα που αναμένεται να εμπλουτίσουν σημαντικά τις γνώσεις μας για τη σύνθεση και τη δυναμική αυτών των ουράνιων σωμάτων.

Η αποστολή του Hayabusa2 ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 2014 και έκτοτε έχει αποδείξει την ανθεκτικότητα και την τεχνολογική αρτιότητα των ιαπωνικών συστημάτων. Μετά την ολοκλήρωση της κύριας αποστολής του το 2020, οι μηχανικοί της JAXA αποφάσισαν να εκμεταλλευτούν τα εναπομείναντα καύσιμα και την καλή κατάσταση των επιστημονικών οργάνων του σκάφους, θέτοντας νέους, φιλόδοξους στόχους. Παρά το γεγονός ότι το σκάφος εισήλθε προσωρινά σε λειτουργία ασφαλείας το προηγούμενο έτος, η ομάδα ελέγχου επιβεβαιώνει πως τα συστήματα λειτουργούν πλέον κανονικά και είναι πλήρως προετοιμασμένα για το επερχόμενο πέρασμα.

Κατά τη διάρκεια παρουσίασης στην 35η συνάντηση της Ομάδας Αξιολόγησης Μικρών Σωμάτων (SBAG) της NASA, ο Satoshi Tanaka της JAXA αποκάλυψε τις τεχνικές λεπτομέρειες της πτήσης. Το Hayabusa2 αναμένεται να πλησιάσει τον αστεροειδή Torifune σε απόσταση που θα κυμανθεί από μόλις 1 έως 10 χιλιόμετρα. Αυτή η απόσταση θεωρείται εξαιρετικά μικρή για τα δεδομένα των διαστημικών πτήσεων, ειδικά αν αναλογιστεί κανείς την τεράστια ταχύτητα προσέγγισης, η οποία αγγίζει τα 5,3 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Η επιτυχία της επιχείρησης βασίζεται αποκλειστικά σε προηγμένες τεχνικές αυτόματης πλοήγησης, καθώς ο χρόνος καθυστέρησης της επικοινωνίας με τη Γη δεν επιτρέπει τον χειροκίνητο έλεγχο σε πραγματικό χρόνο.

Ο αστεροειδής Torifune, ο οποίος αρχικά έφερε την ονομασία 2001 CC21 πριν λάβει το όνομα μιας θεότητας από την ιαπωνική μυθολογία, έχει εκτιμώμενη διάμετρο περίπου 450 μέτρων, ωστόσο, η επιστημονική κοινότητα διαθέτει ελάχιστα επιβεβαιωμένα δεδομένα για το σχήμα και τη δομή του. Ο Patrick Michel, κύριος ερευνητής της αποστολής Hera του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και μέλος της επιστημονικής ομάδας του Hayabusa2, υπογραμμίζει τον υψηλό δείκτη ρίσκου της επιχείρησης. Η έλλειψη ακριβών δεδομένων για τις διαστάσεις του αντικειμένου σημαίνει πως η ομάδα ελέγχου καλείται να διαχειριστεί ένα περιβάλλον γεμάτο αβεβαιότητες.

Μια από τις πιο επικρατούσες θεωρίες μεταξύ των αστρονόμων είναι ότι ο Torifune ενδέχεται να είναι ένας διπλός αστεροειδής. Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται όταν δύο ξεχωριστά ουράνια σώματα συγκρούονται με πολύ χαμηλή ταχύτητα και τελικά ενώνονται. Γνωστά παραδείγματα τέτοιων σωμάτων περιλαμβάνουν το αντικείμενο Arrokoth της Ζώνης του Κάιπερ, το οποίο φωτογραφήθηκε από το σκάφος New Horizons της NASA, καθώς και τον κομήτη 67P/Churyumov-Gerasimenko, ο οποίος μελετήθηκε εκτενώς από το σκάφος Rosetta της ESA. Κάθε νέα παρατήρηση αστεροειδούς καταρρίπτει παλαιότερα μοντέλα και προσφέρει νέα δεδομένα για τον τρόπο σχηματισμού του ηλιακού μας συστήματος.

Ο ελάχιστος χρόνος παραμονής κοντά στον στόχο, εξαιτίας της υψηλής ταχύτητας προσέγγισης, σημαίνει πως το Hayabusa2 θα έχει στη διάθεσή του μόλις ελάχιστα λεπτά για να πραγματοποιήσει μετρήσεις και να τραβήξει φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης. Τα δεδομένα αυτά δεν θα έχουν μόνο ακαδημαϊκή αξία για τους επιστήμονες, αλλά θα προσφέρουν και πρακτικά συμπεράσματα για την πλανητική άμυνα. Η ικανότητα ενός σκάφους να προσεγγίζει γρήγορα έναν άγνωστο αστεροειδή, να αναλύει τα φυσικά του χαρακτηριστικά και να μεταδίδει άμεσα τις πληροφορίες στη Γη, αποτελεί βασικό πυλώνα για την ανάπτυξη μελλοντικών συστημάτων προστασίας του πλανήτη μας.

Αυτή η προσέγγιση της ταχείας αναγνώρισης έχει άμεση σχέση με πρωτοβουλίες όπως η αποστολή DART της NASA, η οποία απέδειξε το 2022 ότι είναι εφικτή η μεταβολή της τροχιάς ενός αστεροειδούς μέσω κινητικής κρούσης. Για να είναι όμως αποτελεσματική μια τέτοια κρούση απέναντι σε μια πραγματική απειλή, οι επιστήμονες χρειάζονται κρίσιμα δεδομένα σχετικά με τη μάζα, την πυκνότητα και τη συνοχή του εισερχόμενου αντικειμένου. Η επικείμενη πτήση του Hayabusa2 δοκιμάζει ακριβώς αυτές τις ικανότητες ανάλυσης υπό συνθήκες ακραίας πίεσης και ταχύτητας.

Κατά τη διάρκεια της πορείας του στο βαθύ Διάστημα, το ιαπωνικό σκάφος δεν έμεινε αδρανές. Η ομάδα της JAXA αξιοποίησε τα όργανα του για παρατηρήσεις του ζωδιακού φωτός, καθώς και για μετρήσεις σχετικές με εξωπλανήτες, διευρύνοντας το επιστημονικό έργο της αποστολής. Ο Torifune, ωστόσο, δεν αποτελεί τον τερματικό σταθμό, καθότι το μεγάλο φινάλε της εκτεταμένης αποστολής του Hayabusa2 έχει προγραμματιστεί για το 2031 όταν και θα φτάσει στον αστεροειδή 1998 KY26. 

Το συγκεκριμένο ουράνιο σώμα είναι εξαιρετικά μικρό, με διάμετρο μόλις 11 μέτρων, και περιστρέφεται γύρω από τον άξονα του με τεράστια ταχύτητα (ένας πλήρης κύκλος κάθε περίπου 10 λεπτά). Η προσέγγιση και η ενδεχόμενη επαφή με ένα τόσο μικρό και γρήγορα περιστρεφόμενο αντικείμενο θα απαιτήσει τεχνολογικές λύσεις που δεν έχουν εφαρμοστεί ποτέ ξανά στο παρελθόν. Αν η JAXA καταφέρει να ολοκληρώσει αυτόν τον στόχο, το 1998 KY26 θα καταγραφεί στην ιστορία ως ο μικρότερος αστεροειδής που δέχθηκε ποτέ την επίσκεψη ανθρώπινου κατασκευάσματος.

Μέχρι τότε, η προσοχή της παγκόσμιας αστρονομικής κοινότητας είναι στραμμένη στην 5η Ιουλίου. Η ανάλυση της μορφολογίας του Torifune, η επιβεβαίωση της ταυτότητας του ως πιθανού διπλού συστήματος και η δοκιμή των συστημάτων πλοήγησης αποτελούν προκλήσεις τεράστιας σημασίας. Οι πληροφορίες που θα προκύψουν από αυτή τη σύντομη, αλλά έντονη αλληλεπίδραση του Hayabusa2 με τον διαστημικό βράχο, θα καθορίσουν τα επόμενα βήματα της JAXA στον σχεδιασμό αποστολών αναγνώρισης και πλανητικής άμυνας.