«Хаябуса»

Новости космонавтики 1997 №10:
США и Япония вместе исследуют Нереус

14 мая. Сообщение NASA. Космическое агентство США и японский Институт космических и астронавтических наук (ISAS) согласились сотрудничать в первой миссии по доставке грунта с астероида. Генеральный директор ISAS д-р Ацухиро Нисида и заместитель директора NASA по космической науке д-р Весли Хантресс подписали итоговый документ переговоров 2 мая в Вашингтоне.

Японский космический аппарат "Muses-C" будет запущен ракетой-носителем М-5 из Космического центра Кагосима в январе 2002 г. и выполнит посадку на астероид Нереус в сентябре 2003 г. Этот астероид диаметром около 1.5 км открыт в 1982 г. и относится к классу астероидов, сближающихся с Землей, так как перигелий его орбиты находится внутри земной орбиты. Образцы будут доставлены на Землю в январе 2006 г. в возвращаемой капсуле с парашютной системой через несколько недель после того, как американская станция "Stardust" привезет образцы кометной пыли. Тем самым будут получены первые прямые данные по составу материалов, из которых сформировались внутренние планеты Солнечной системы.

NASA поставит на "Muses-C" миниатюрный автоматический ровер для исследования поверхности астероида. (Почему я люблю американское слово "ровер"? Потому что не хочу вводить слово "астероидоход" - И.Л.) Ровер массой менее одного килограмма является технологическим "наследником" марсохода "Sojourner", находящегося в настоящее время на пути к Марсу. На нем будет установлено два инструмента: телекамера и "точечный спектрометр" близкого ИК-диапазона.

Ровер будет разработан и изготовлен в Лаборатории реактивного движения. Как заявил директор программы исследования Солнечной системы NASA д-р Юрген Раз, он будет самым маленьким из когда-либо запущенных в космос.

NASA и ISAS будут сотрудничать в нескольких аспектах проекта, включая управление полетом и анализ данных с использованием Сети дальней связи NASA. Испытания тепловой защиты возвращаемой капсулы будут проведены в Исследовательском центре имени Эймса. Соисследователи от NASA будут участвовать в научной программе японской части миссии, и часть образцов с астероида будет передана NASA.

Новости космонавтики 1998 №6:

Назначены менеджеры проектов АМС

5 марта.

И.Лисов по сообщениям JPL.

В течение последних недель в американской Лаборатории реактивного движения (JPL) были назначены руководители проектов нескольких межпланетных станций.
5 марта астроном д-р Доналд Йоманс (Donald K. Yeomans) был назначен научным руководителем проекта Muses-C с американской стороны. Техническим менеджером проекта от JPL является Росс Джоунз (Ross M. Jones). Этот совместный японо-американский проект имеет целью доставить на астероид (4660) Нереус посадочный аппарат и ровер (планетоход) и возвратить на Землю образец вещества астероида. КА будет запущен с космодрома Кагосима японской РН M-5 в январе 2002 г. Проект осуществляется японским Институтом космических и астронавтических наук, который изготавливает посадочный и возвращаемый аппараты. Лаборатория реактивного движения разрабатывает для Muses-C микроровер, который должен провести фотографирование местности. Японские и американские исследователи будут сотрудничать в анализе научных данных этого проекта, в том числе в работе с тремя образцами вещества, доставленного с Нереуса.
В настоящее время Йоманс является старшим исследователем JPL и руководителем Группы динамики Солнечной системы - подразделения, занимающегося вычислением орбит и эфемерид планет Солнечной системы, их естественных спутников, комет и астероидов, готовит эксперимент на КА CONTOUR и руководит радиоэкспериментом на КА NEAR. Его именем назван астероид номер 2956.
17 февраля было объявлено, что Дэвид Галлахер (David B. Gallagher) назначен менеджером проекта Deep Space 3 (DS3). После прихода в JPL в 1989 г. он руководил разработкой установки DPM для исследований физики жидкости, был менеджером по интеграции и испытаниям камеры WF/PC-2 Космического телескопа имени Хаббла, а в последнее время - менеджером по инструменту PMIRR станции Mars Polar Lander.
Проект DS3, реализуемый в рамках программы New Millenium, будет первой попыткой NASA опробовать такой перспективный режим астрономических наблюдений, как оптическая интерферометрия с длинной базой. Для этого необходимо иметь систему из нескольких КА, относительное положение которых в пространстве поддерживается с высокой точностью. Оптические телескопы, находящиеся на каждом из КА, должны работать как единый инструмент с чрезвычайно высоким разрешением. Успех проекта DS3 проложит дорогу более совершенным космическим интерферометрам SIM и TPF (НК № 2, 1997; см. также статью «Один миллиард на программу «Origins»» в этом номере). Запуск по проекту DS3 запланирован на начало 2002 г.
26 февраля появился хозяин и у проекта DS4, известного также под именем Champollion. Менеджером проекта стал Брайан Мьюирхед (Brian K.Muirhead), в течение последних месяцев руководивший проектом Mars Pathfinder.
КА Champollion планируется запустить в 2003 г. В 2005 г. он встретится с кометой Темпеля-1 и проведет несколько месяцев на орбите спутника ядра этой кометы, выполняя его детальное картографирование. На ядро будет направлен посадочный аппарат массой 100 кг с буром длиной 1 м. Извлеченные образцы будут изучены на месте. Далее в сообщении JPL осторожно говорится, что в 2010 г. «будет сделана попытка доставить образец на Землю».
17 февраля было объявлено, что Роб Мэннинг (Rob Manning), являющийся с 1993 г. главным инженером проекта Mars Pathfinder», назначен на вновь образованную должность главного инженера долгосрочной программы NASA по исследованию Марса автоматическими средствами. Он будет заниматься координацией инженерно-технических работ по всем разрабатываемым или планируемым автоматическим КА и их приборам, что позволит сэкономить средства и избежать дублирования усилий.
Отметим здесь же еще два назначения, рассчитанные на более отдаленную перспективу и связанные с программой Origins - исследования истории Вселенной и Жизни, о которых JPL объявила 5 марта. В течение полутора лет в JPL будет работать д-р Дидье Келоз (Didier Queloz), швейцарский астроном, который вместе с руководителем своей докторской диссертации профессором Мишелем Майором (Michel Mayor) впервые обнаружил весной 1995 г. доказательства существования планеты типа Юпитера у звезды 51 Пегаса. Он будет работать с экспериментальным интерферометром Паломарской обсерватории и готовить программу наблюдений, направленную на поиск у звезд меньших по размеру планет, сходных с Землей. Эти работы будут подготовкой к планируемым NASA и JPL проектам - наземному интерферометру на двойном телескопе имени Кека на Гавайях и космическим интерферометрам SIM и TPF.
Наконец, в Лаборатории создано подразделение по астробиологии, которое возглавил д-р Кеннет Нилсон (Kenneth Nealson), член Американской академии микробиологии. Эта группа должна (не много не мало!) «разработать понимание того, как развивались планеты и жизнь» и определить признаки, отличающие жизнь от нежизни. Сам Нилсон относится к своей задаче с должной долей иронии: «Немногие безрассудные души шли на это. В конце концов, как найти жизнь, если не знаешь, что ищешь?» Астробиологи Нилсона должны изучить изменения химического состава Земли за время ее существования, чтобы попытаться найти те химические индикаторы, которые указывают на существование жизни в прошлом. Группа Нилсона должна оказаться полезной и для проектов близкого будущего (доставка грунта с Марса, подробное исследование Европы, проект TPF по поиску планет земного типа).

Сиддики:
Научные инструменты:
1. прибор обнаружения и измерения дальности света (ЛИДАР)
2. ближний инфракрасный спектрометр (NIRS)
3. рентгенофлуоресцентный спектрометр (XRS)
4. широкоугольная камера (ONC-W)
5. телескопическая камера (AMICA)
6. четыре ионных двигателя
Результаты: с помощью этой миссии Япония надеялась стать первой страной, посетившей малую планету и вернувшей с нее образцы. План состоял в том, чтобы запустить космический аппарат в 2003 году, встретиться с его целью в 2005 году, а затем вернуться на Землю с посадкой на полигоне Вумера в Южной Австралии в 2007 году.
...
MUSES-C, названный Hayabusa (или «Сокол-сапсан») после запуска, стартовал вместе с MINERVA и выведен непосредственно сразу на гелиоц. орбиту 0,860 х 1,138 AU. Его цель - встретиться с астероидом 1998SF36 (теперь переименованным в Итокаву в честь основателя японской космической программы). Во время этого путешествия операторы работали на его ионных двигателях, хотя один (из четырех) вышел из строя вскоре после запуска. Согласно профилю полета, 19 мая 2004 года космический аппарат вернулся к Земле для полета в гравитационном поле на расстояние 3725 километров, а затем перешел на гелиоцентрическую орбиту 1,01 х 1,73 AU. К сожалению, сразу после этого, Хаябуса попал под удар мощного солнечного извержения, которое разрушило его солнечные элементы (и, следовательно, мощность его ионных двигателей). Менеджеры миссий изо всех сил пытались придумать новое расписание, теперь отложенное как для сближения с астероидом, так и для возвращения на Землю. Когда он приблизился к Итокаве, ионные двигатели космического аппарата (один из которых проработал 10 400 часов) были отключены, а его главный двигатель был запущен в 01:17 12 сентября 2005 года, чтобы прекратить «фазу захода на посадку». В то время он находился всего в 20 километрах от цели. В режиме удержания станции Hayabusa сделала сотни снимков с высоким разрешением, но к 3 октября два из трех ракетных контуров ориентации, управляющих позицией, потерпели неудачу. Тем не менее, космический аппарат смог провести две «репетиционные» посадки (4 и 9 ноября). Во время третьей репетиции, на расстоянии около 55 метров, диспетчеры приказали материнскому аппарату выпустить MINERVA....
19 ноября главный космический аппарат успешно выполнил спуск и мягко приземлился в 21:09:32 при 6°S / 39°E в центре объекта, названного «MUSES Sea». Зонд отскочил, но в 21:41 успокоился. (Космический аппарат нёс один из трех маркеров цели, на котором были выгравированы имена 880 тыс. человек). Космический аппарат, однако, не был правильно выровнен и взлетел в 22:15, что стало первым в истории взлетом с небесного тела, кроме Земли или Луны. Во время второй посадки в 22:07 25 ноября космический аппарат должен был выстрелить двумя небольшими снарядами, чтобы произвести разбрызгивание грунта для сбора, но более поздние данные показали, что это, вероятно, не произошло, хотя некоторые материалы были четко собраны. Hayabusa тут же снова поднялся, хотя во время посадки ему был нанесен ущерб, вызвавший утечку топлива в системе управления ориентацией. Это вызвало каскад проблем, включая потерю солнечной ориентации, необходимой космическому кораблю, чтобы иметь какую-либо мощность. Поскольку контакт стал довольно прерывистым, 8 декабря станции слежения отметили резкое изменение отношения и снижение уровня сигнала. В этот момент Хаябуса исчез со связи. Примечательно, что диспетчеры восстановили связь (по-видимому, после того, как скачки прекратился, когда утечка топлива закончилась) 23 января 2006 года. Состояние космического корабля было ужасным, но JAXA смогла оживить ряд систем. Год спустя, 17–18 января 2007 г., крышка улавливателя проб была закрыта, и уловитель уложен в возвратную капсулу. Наконец, был реализован план использования его ионных двигателей для возвращения его на Землю: 25 апреля 2007 года начали работать два ионных двигателя, продолжавшие работу около семи месяцев. 4 февраля 2009 года начался второй период разгона, предназначенный для возвращения космического аппарата на Землю. К этому времени только один из двигателей работал, остальные в ноябре отказали, оставив Хаябусе на четыре месяца меньше времени, необходимого для возвращения на Землю. Японские инженеры придумали оригинальное решение - использовать источник ионов от одного двигателя (двигатель B) с нейтрализатором от другого (двигатель A). Завершающий этап работы ионного двигателя завершился 27 марта 2010 года, после чего последовали четыре кратких коррекции. 13 июня 2010 года на расстоянии 40 000 километров от Земли космический аппарат выпустил свою возвратную капсулу всего за 3 часа до достижения атмосферы Земли. Оба вошли в атмосферу в 13:51 и начали замедляться. Материнский модуль сгорел, как и ожидалось, возвратная капсула не пострадала.