Sonda japonesa Hayabusa retorna à terra depois de sua missão de 7 anos

14 de junho de 2010
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Ras­tro lumi­noso mostra cáp­sula da sonda japonesa Hayabusa entrando na atmos­fera em região inóspita da Aus­trália. A nave foi lançada em 2003 e traz amostras do aster­oide Itokawa. Volta à terra ocor­reu neste domingo (13). (Foto: Wakayama Uni­ver­sity Insti­tute for Edu­ca­tion on Space via AP)

A nave espa­cial Hayabusa (はやぶさ — fal­cão pere­grino) é uma sonda não trip­u­lada geren­ci­ada pela Japan Aero­space Explo­ration AgencyJAXA, com a final­i­dade de cole­tar mate­r­ial de um pequeno aster­óide que órbita próx­imo à Terra denom­i­nado de 25143 Itokawa ou sim­ples­mente Itokawa e depois retornar a Terra com as amostras, para análise do material.

A sonda Hayabusa, era ante­ri­or­mente denom­i­nada de MUSES-C (ミューゼスC). Ela foi lançada em 9 de Maio de 2003 e chegou ao aster­óide no mês de Setem­bro de 2005. Ao chegar ao aster­óide, a sonda estu­dou a sua mor­folo­gia, rotação, topografia, cor, com­posição, den­si­dade e a sua história. Em Novem­bro de 2005 a sonda ini­ciou prepar­a­tivos para uma ou duas breves ater­ris­sagens no aster­óide para cole­tar seu mate­r­ial e retornar com as amostra para a Terra em Julho de 2007 (pre­visão que, dev­ido a impre­vis­tos, foi adi­ada para Junho de 2010). A sonda tam­bém trans­porta um mini-aterrizador além de um mar­cador com 880.000 assi­nat­uras que foram cole­tadas pela The Plan­e­tary Soci­ety of Japan a fim de deixá-las para sem­pre no asteróide.

Preâm­bulo

Out­ras son­das como Galileo e NEAR Shoe­maker, vis­i­taram ante­ri­or­mente um aster­óide, mas a mis­são Hayabusa, se obtiver sucesso, dev­erá ser a primeira sonda a retornar com amostras para a Terra, a fim de serem analisadas.

No dia 20 de Novem­bro de 2005, a sonda Hayabusa pousou em segu­rança no aster­óide Itokawa e lá per­maneceu por cerca de trinta min­u­tos. Ape­sar do pouso em segu­rança, a sonda não cole­tou mate­r­ial do aster­óide dev­ido a equívo­cos na inter­pre­tação de sua alti­tude por parte de seus instrumentos.

A sonda NEAR Shoe­maker tam­bém efe­tuou um pouso con­tro­lado, sobre a super­fí­cie do aster­óide 433 Eros em 2000, mas não foi con­struída para ater­ris­sar e a sonda foi pos­te­ri­or­mente desati­vada. Tec­ni­ca­mente falando, a Hayabusa não é um ater­rizador, mas ela sim­ples­mente tocou a super­fí­cie do aster­óide e dev­erá cap­turar amostras com um instru­mento especí­fico. De qual­quer maneira foi a primeira sonda a ser pro­je­tada para tocar na super­fí­cie de um asteróide.

MUSES-C sig­nifica “Mu Space Engi­neer­ing Space­craft” ; uma nave espa­cial lançada por um foguete Mu e “C” sig­nifica que foi a ter­ceira sonda de sua série, e foi pos­te­ri­or­mente denom­i­nada de Hayabusa.

O aster­óide foi bati­zado com o nome do primeiro cien­tista de foguetes do Japão, Hiteo Itokawa.

A Mis­são

A sonda Hayabusa foi lançada em 9 de Maio de 2003 as 04:29:25 UTC por meio de um foguete M-5 do Uchi­noura Space Cen­ter, que con­tinua a ser denom­i­nado de Kagoshima Space Cen­ter. Após o seu Lança­mento o nome da sonda foi mudado de MUSES-C para Hayabusa, palavra que em japonês sig­nifica fal­cão. A sonda é equipada com dois motores iôni­cos de xenônio, cada um com seu próprio exaus­tor que fun­cionaram quase que con­tin­u­a­mente por quase dois anos. Lenta­mente movendo a sonda em direção ao aster­óide Itokawa, interceptando-o em Setem­bro de 2005. A sonda não dev­erá entrar em órbita do aster­óide, mas sim man­ter uma órbita heliocên­trica, próx­imo ao asteróide.

Hayabusa ini­cial­mente pesquisou o aster­óide a uma dis­tan­cia de 20 km. Depois a sonda se moveu para mais próx­imo do aster­óide, quando dev­erá efe­t­uar uma série de pousos con­tro­la­dos e dev­erá cole­tar amostras do aster­óide em dois pon­tos de sua superfície.

Um sis­tema autônomo de nave­g­ação óptica será empre­gado dev­ido à demora nas comu­ni­cações, tornando-se proibitivo o seu geren­ci­a­mento a par­tir do cen­tro de con­t­role na Terra. Para cole­tar duas amostras do aster­óide, a sonda dev­erá dis­parar con­tra a sua super­fí­cie dois pequenos pro­jéteis e cole­tar os frag­men­tos que vieram a se despre­gar. Os frag­men­tos dev­erão pesar cada um cerca de uma grama e dev­erão ser guarda­dos em cáp­su­las separadas

Depois de alguns meses orbi­tando próx­imo ao aster­óide, à sonda dev­erá ligar seus motores e seguirá rumo a Terra. A sonda dev­erá lib­erar uma cáp­sula con­tendo o mate­r­ial cole­tado quando ela estiver entre 300.000 a 400.000 km de dis­tan­cia da Terra. A cáp­sula dev­erá seguir uma tra­jetória balís­tica e reen­trar na atmos­fera da Terra em Julho de 2007. A cáp­sula dev­erá exper­i­men­tar uma desacel­er­ação de 25 G e um aque­c­i­mento pelo menos 30 vezes supe­rior ao exper­i­men­tado pelas naves do pro­grama espa­cial Apollo. A cáp­sula dev­erá cair na local­i­dade de Woomera, Austrália.

Min­erva

Hayabusa trans­portava uma mini-sonda denom­i­nada de MINERVA que é o acrôn­imo de MIcro/Nano Exper­i­men­tal Robot Vehi­cle for Aster­oid. Pesava ape­nas 591 gra­mas e tinha o tamanho de uma máquina de café. Foi feita para ser lib­er­ada quando da primeira aprox­i­mação da sonda para o pouso no aster­óide. Tinha a habil­i­dade de “saltar” sobre a super­fí­cie do aster­óide e pos­suía total autono­mia. Estava equipada com um sis­tema de cap­tação de ima­gens com­posto por três micro-câmeras e um equipa­mento de medição de tem­per­atura. Todos os dados cole­ta­dos seriam envi­a­dos para a Hayabusa e esta os enviaria para a Terra.

Lamen­tavel­mente ocor­reu um erro durante a fase de seu lança­mento e a micro-sonda acabou voando dis­tante do aster­óide. Era uma estru­tura ali­men­tada por painéis solares, no tamanho de uma caixa de sap­atos e foi feita para levar van­ta­gens sobre a baixa força da gravi­dade do aster­óide, pois pode­ria saltar grandes dis­tân­cias ao longo da super­fí­cie do aster­óide, tirando fotografias e as enviando para a Hayabusa, quando as duas son­das estivessem próx­i­mas uma da outra.

A sonda MINERVA foi lib­er­ada em 12 de Novem­bro de 2005. O ater­rizador foi lib­er­ado a par­tir de um comando da Terra, mas antes que o comando pudesse chegar a sonda Hay­busa, o seu altímetro que media a dis­tân­cia da sonda para Itokawa indi­cava 44 met­ros e seus propul­sores foram aciona­dos auto­mati­ca­mente para man­ter a altitude.

Quando o comando chegou, a sonda estava subindo. A análise dos dados no cen­tro de con­t­role sug­ere que a micro-sonda não teve sucesso em tocar na super­fí­cie do aster­óide, ao invés disso ele escapou da força de gravi­dade do aster­óide e voou para o espaço.

Caso tivesse tido sucesso, MINERVA dev­e­ria ser a primeira sonda a ser vista “cam­in­hando” no espaço. Ao invés disso, ela se jun­tou ao grupo de son­das “cam­in­hantes” que nunca entraram em ação, como as son­das da mis­são sovi­et­ica Sonda Pho­bos que tam­bém falharam.

A agên­cia espe­cial norte-americana NASA tinha sido orig­i­nal­mente pro­gra­mada que seria ela plane­jar e con­struir a pequena micro-sonda , mas o pro­jeto denom­i­nado de MUSES-CN ou SSV Rover, foi can­ce­lado em Novem­bro de 2000, por razões financeiras.

SSV Rover

O veículo, Small Sci­ence Vehi­cle (SSV), seria uma con­tribuição da NASA para este pro­jeto, mas foi can­ce­lado dev­ido a restrições financeiras.

O SSV dev­e­ria ser lançado sobre a super­fí­cie de Itokawa. O veículo dev­e­ria medir a tex­tura, com­posição e mor­folo­gia do solo do aster­óide em escala menor que 1 cm. O veículo dev­e­ria pesar cerca de 1 kg e dev­e­ria ser capaz de rolar, subir e ou pular sobre a super­fí­cie do aster­óide. A sonda uti­lizaria a luz do Sol como fonte de ener­gia e trans­portaria uma câmera imageadora multi-espectral, um espec­trômetro de leitura de radi­ação próx­ima ao infraver­melho, um espec­trômetro de partícu­las alfas e de raio-X.

Atual está­gio da missão

  • Dia 20 de Novem­bro de 2005

A sonda teve sucesso em pousar no aster­óide Itokawa na região denom­i­nada mar Muses. Per­maneceu sobre sua super­fí­cie cerca de 30 min­u­tos. Tal infor­mação só foi con­fir­mada após a leitura de diver­sos instru­men­tos, pois havia con­flito nos dados ini­cial­mente coletados.

Ape­sar de a sonda ter pou­sado no aster­óide, alguns de seus sis­temas se equiv­o­caram e a sonda não aproveitou a ocasião para cole­tar amostras do solo.

De fato, sen­sores da sonda detec­taram aque­c­i­mento em sua estru­tura e por este motivo seu sis­tema automático de nave­g­ação a deixou cerca de 100 km de dis­tân­cia do asteróide.

Pretende-se realizar um novo pouso no aster­óide e den­tro de algum tempo, será chegada a hora de ele aban­donar o aster­óide e se diri­gir de volta a Terra.

  • Hayabusa Landed on and Took Off from Itokawa successfully
  • Dia 28 de Novem­bro de 2005

Final­mente a sonda Hay­busa con­seguiu recol­her duas amostras do solo do asteróide.

No dia 25 de Novem­bro de 2005, as 10:00 horas da noite no Japão, a sonda ini­ciou a sua lenta descida de 1 km em direção ao aster­óide Itokawa.

As 6:52 horas da manhã, a sonda recon­heceu a marca com 880.000 nomes que havia deix­ado ante­ri­or­mente na sua superfície.

As 6:53 horas da manhã a sonda estava a 35 m de alti­tude e descia a uma veloci­dade de 4,5cm/seg.

As 7:35 horas da manhã os sinais cap­ta­dos pela antena de espaço pro­fundo de Gold­stone con­fir­maram o novo pouso no asteróide.

As amostras foram recol­hi­das 1 segundo após o pouso da sonda e foram dis­para­dos dois tiros, com um inter­valo de 0,2 segun­dos. Os dis­paros ocor­reram as 7:07 horas da manhã.

Dev­ido as perda de comu­ni­cações pre­vis­tas quando do pouso sinal e a demora na chegada fos dados e de sua con­fir­mação, existe este hiato entre os acon­tec­i­men­tos e a con­fir­maçao na sala de controle.

  • The Longest Day of “HAYABUSA
  • Dia 12 de Dezem­bro de 2005

Dev­ido a uma grande degradação em vários sis­temas da sonda, está havendo difi­cul­dades em se man­ter con­tacto com a sonda e de tam­bém acionar apro­pri­ada­mente o motor iônico da sonda. A volta da sonda pre­vista para 2007 foi adi­ada para Junho de 2010.

  • Dia 13 de junho de 2010

Retorna à Terra no ter­ritório aus­traliano da Woomera após um período de sete anos no espaço mar­cado por vários problemas.

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