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

14 de junho de 2010

By LonelySpooky

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 Agency — JAXA, 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.