Hayabusa2

Hayabusa2 (Japonca "Gökdoğan 2"), Japonya Uzay Araştırma Ajansı'nın (JAXA) asteroit örnek getirme görevidir. 2010'da tarihte ilk kez asteroit örneği getiren Hayabusa'nın halefidir. 3 Aralık 2014'te fırlatılan araç, 27 Haziran 2018'de Dünya'ya yakın karbonlu asteroit 162173 Ryugu'ya ulaştı, bir buçuk yıl boyunca asteroiti inceleyip yüzeyinden ve yüzey altından örnek aldı. Örnek kapsülü 5 Aralık 2020'de Avustralya'ya indi. Ana görevini tamamlayan araç kalan yakıtıyla uzatılmış görevini sürdürüyor: Temmuz 2026'da 98943 Torifune asteroitinin yanından geçti ve Temmuz 2031'de küçük, hızlı dönen asteroit 1998 KY26 ile buluşacak.

Görevin amacı

Ryugu gibi karbonlu asteroitlerin, Güneş Sistemi'nin oluştuğu dönemden kalan en bozulmamış malzemeyi, yani mineraller, buz ve organik bileşiklerin karışımını sakladığı düşünülür. Görevin hedefleri şunlardı:

• Karbonlu bir asteroitten yüzey ve yüzey altı örnekleri toplayıp Dünya'ya getirmek
• Dünya'daki suyun ve organik bileşiklerin kökenine ışık tutmak
• Asteroitin yapısını, yüzeyini ve iç özelliklerini yakından incelemek
• Yapay bir krater oluşturarak uzay etkilerine maruz kalmamış malzemeye ulaşmak

Uzatılmış görevin adı SHARP, yani "Küçük Tehlikeli Asteroit Keşif Sondası"dır ve gezegen savunmasına katkı amacı taşır.

Ryugu yaklaşık 900 metre çapında, topaç biçimli, koyu renkli bir asteroittir. Yüzeyinin beklenenden çok daha kayalık çıkması, örnek alma operasyonlarını zorlaştırdı ve ekip uygun iniş noktası bulmak için planları birkaç kez değiştirdi. Örnek alma işlemi "dokun-kalk" yöntemiyle yapıldı: araç yüzeye çok kısa süre temas ederken küçük bir mermi ateşledi, yukarı sıçrayan parçacıklar bir boru aracılığıyla örnek kabına yönlendirildi ve araç hemen yeniden yükseldi.

Uzay aracı ve araçları

NEC'in ana yüklenici olduğu araç yakıtla birlikte yaklaşık 600 kilogramdır. Güneş panelleri Güneş'e 1 astronomik birim uzaklıkta 2,6 kilovat güç üretir. İtki için ksenonu plazmaya dönüştüren dört mikrodalga iyon motoru kullanılır; biri yedektir. Bilim ve örnekleme donanımı şöyledir:

• Optik navigasyon kameraları, kızılötesi tayfölçer, termal kızılötesi kamera ve lazer mesafe ölçer
• Örnekleme düzeneği (SMP)
• Yapay krater için Küçük Taşınabilir Çarpıcı (SCI) ve bunu izleyen ayrılabilir kamera (DCAM3)
• Dört küçük gezgin: Japonya'nın üç MINERVA-II gezgini ve Almanya ile Fransa'nın geliştirdiği yaklaşık 10 kilogramlık MASCOT

Asteroitin çok düşük kütleçekimi nedeniyle gezginler tekerlekle değil, küçük sıçramalarla hareket ediyordu.

Yolculuk ve önemli anlar

• 3 Aralık 2014: H-IIA roketiyle fırlatıldı.
• 27 Haziran 2018: Ryugu'ya vardı ve yaklaşık 20 kilometreden haritalamaya başladı.
• 21 Eylül 2018: İki MINERVA-II gezgini yüzeye bırakıldı; asteroit yüzeyinde hareket eden ilk gezginler oldu.
• 3 Ekim 2018: MASCOT indi ve planlandığı gibi yaklaşık 16 saat çalıştı.
• Şubat 2019: İlk yüzey örneği alındı.
• 5 Nisan 2019: SCI çarpıcısı, patlayıcıyla hızlandırılan bakır bir mermiyi yüzeye çarptırarak yapay krater açtı.
• Temmuz 2019: Krater çevresinden ikinci örnek alındı.
• Kasım 2019: Ryugu'dan ayrıldı.
• 5 Aralık 2020: Örnek kapsülü atmosfere saniyede 12 kilometre hızla girip Avustralya'daki Woomera bölgesine indi.
• Temmuz 2026: S tipi asteroit Torifune'nin yanından saniyede yaklaşık 5 kilometre bağıl hızla geçti.

Bilimsel sonuçlar

Hayabusa2, beklenen miktarın çok üzerinde, gramlar düzeyinde Ryugu örneği getirdi. Örnekler JAXA'nın Dünya Dışı Örnek Küratörlük Merkezi'nde saklanıyor ve uluslararası ekiplere dağıtılıyor; bir kısmı NASA'nın OSIRIS-REx göreviyle getirdiği Bennu örnekleriyle takas edildi. MASCOT verileri, C tipi asteroitlerin sanılandan daha gözenekli olduğunu gösterdi. Yapay krater deneyi, asteroitin beklenenden çok daha az bağlayıcı bir yapıya sahip olduğunu ortaya koydu. Örneklerde su içeren mineraller ve organik bileşikler bulundu. Torifune geçişinde çekilen ayrıntılı görüntüler, asteroitin farklı boyutlarda kayalarla kaplı, gevşek bir moloz yığını ve iki loblu bir yapı olduğunu gösterdi. 2024'teki bir çalışma ise sıkı önlemlere rağmen bir örnekte Dünya kaynaklı mikroorganizmaların hızla ürediğini, yani bulaşmayı önlemenin ne kadar zor olduğunu gösterdi.

Beklenenler

Araç Aralık 2027 ve Haziran 2028'de iki Dünya kütleçekim desteği alacak, Temmuz 2031'de boyutu yalnızca metrelerle ölçülen, çok hızlı dönen 1998 KY26'ya ulaşacak. Bu asteroit uzay aracıyla ziyaret edilen en küçük asteroit olacak. Yörüngeye girdikten sonra son hedef işaretleyicisi ve mermisiyle krater açmayı, ardından hızlı dönüş nedeniyle en güvenli bölge olan kutuplardan birine inmeyi deneyecek.

Ryugu örnekleri, Dünya'ya düşen göktaşlarından farklı olarak atmosferden geçmediği ve Dünya ortamına maruz kalmadığı için Güneş Sistemi'nin en temiz ilkel malzemeleri arasında sayılıyor. Bu yüzden laboratuvar sonuçları, en ilkel göktaşı türleriyle karşılaştırılarak Güneş Sistemi'nin erken kimyası için bir referans olarak kullanılıyor.

Bilmeye değer

• Projenin 2010'daki maliyet tahmini 16,4 milyar yendi.
• Kapsül yaklaşık 16 kilogramdı ve her üç saniyede bir dönecek şekilde bırakıldı.
• Araç, başlangıçtaki 66 kilogramlık ksenonun yaklaşık 30 kilogramıyla uzatılmış görevine başladı.
• Toplam yolculuğu, Avustralya inişine kadar yaklaşık 5,24 milyar kilometreydi.