قال لهم العلماء: “لا، إنه خطير للغاية”، لكنهم فعلوا ذلك على أي حال: داخل تحليق كويكب ياباني قريب للغاية

أرسلت المركبة الفضائية اليابانية Hayabusa2 صورًا مذهلة لكويكب قريب من الأرض بعد تحليق قريب جدًا منه في الخامس من يوليو، ولكن كانت هناك حاجة إلى نقاش ساخن قبل أن توقع الفرق على هذه المحاولة الجريئة.

متى صور للكويكب Torifune في صباح يوم 6 يوليو بتوقيت اليابان، وصل ماكوتو يوشيكاوا وفريقه في وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) حصلت على مفاجأتين في وقت واحد. وتبين أن Torifune عبارة عن ثنائي اتصال، حيث تتجمع قطعتان من الصخور معًا تحت تأثير الجاذبية، وكانت الصور التي تم إرجاعها أيضًا أكبر من المتوقع.

“لم نتخيل مثل هذا الاتصال الثنائي“، يوشيكاوا، مدير البعثة السابق هايابوسا2وقال للعلماء المجتمعين في مؤتمر الكويكبات والمذنبات والنيازك في بوزنان، بولندا، في 10 يوليو/تموز: “في الأصل، لم نعتقد أنه يمكننا الحصول على مثل هذه الصورة الكبيرة جدًا. ربما سنلتقط صورة صغيرة جدًا، لكن الصورة كانت أكبر بكثير مما توقعنا”.

وكانت المفاجأة المزدوجة نتيجة أشهر من الجدل بين فرق العلوم والهندسة، واقتراح اللحظة الأخيرة الذي أثار قلق بعض العلماء الذي كان من المفترض أن يخدمه. في النهاية، كان التحليق قريبًا جدًا لدرجة أنه كان على حافة ما صممت المركبة الفضائية القديمة للقيام به.

تم إطلاق Hayabusa2 في ديسمبر 2014 والتقى بالكويكب ريوجو بعد أربع سنوات. جمعت المركبة الفضائية عينات و سلمتهم إلى الأرض في عام 2020، واستكمال أهدافها الأساسية. ثم وضعت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية خططًا للتحليق بالقرب من الكويكب والالتقاء بالكويكب الصغير 1998 KY26 في عام 2031.

وقال يوشيكاوا إن المسافة الأقرب عادةً للتحليق القريب هي 100 كيلومتر (62 ميلاً)، لكن في حالة هايابوسا 2 لن تكون هذه المسافة قريبة بما يكفي لجمع صور جيدة. تم تصميم Hayabusa2 لعمليات الالتقاء والقرب، بما في ذلك التحليق والتصحيح والهبوط، وليس للمرور عالي السرعة بسرعة 5.3 كيلومتر في الثانية (3.3 ميل في الثانية). كما أن كاميراتها لم تكن مصممة للتدوير عالي السرعة.

ووفقا ليوشيكاوا، فقد تراجع أعضاء الفريق العلمي. على مسافة 100 كيلومتر، بالكاد تستطيع كاميرات Hayabusa2 حل المشكلة الكويكبشكلها العالمي. استجابت الهندسة باقتراح 10 كيلومترات (6.2 ميل). وقال العلم إن ذلك أمر مقبول، لكن الفريق استمر في الدفع. وفي النهاية، أكد المهندسون أنهم قادرون على الوصول إلى مسافة كيلومتر واحد (0.6 ميل) من مركز الكويكب. وقال يوشيكاوا: “كان العلماء سعداء للغاية، لأنه كان بإمكانهم الحصول على صورة جميلة”.

ثم، قبل شهر واحد فقط من التحليق، اقترح يويا ميماسو، قائد فريق المهمة الموسعة، الاقتراب أكثر من ذلك. وروى يوشيكاوا: “قال يويا ميماسو إن أقرب مسافة يجب أن تكون 800 متر”. “قال بعض أهل العلم: لا، إنه خطير للغاية، وبدأت مناقشة ساخنة للغاية.”

كانت إحدى المشكلات الرئيسية هي الحجم والأبعاد غير المعروفة لـ Torifune وسلامة المركبة الفضائية. وكان الفريق قد افترض أن حجم الكويكب الأسوأ هو 1400 متر في 400 متر (4600 × 1300 قدم) بناءً على الملاحظات الأرضية. التمريرة على بعد 800 متر (2625 قدمًا) من مركز الهدف ستكون خارج منطقة الاستبعاد تلك مباشرةً. تأثرت بصريات المركبة الفضائية أيضًا بالغبار الناتج عن أخذ عينات من ريوجو. وضع تحليل الملاحة النهائي خطأ الاستهداف القطع الناقص عند حوالي 200 متر (656 قدمًا). وقال يوشيكاوا: “المسافة المحددة هي 800 متر، لكن هذا يمثل تحديًا كبيرًا بالنسبة لنا”.

اكتشفت هايابوسا 2 توريفوني في 19 يونيو. استخدمت المركبة الفضائية التوجيه الأرضي قبل ما يصل إلى ثلاث ساعات من التحليق، قبل التبديل إلى التوجيه على متن الطائرة. قال يوشيكاوا: “هذا جديد تمامًا”. “لقد طورنا برنامجًا لهذا الغرض وأرسلناه إلى المركبة الفضائية.”

وكانت النتيجة هي الصور المذهلة والمقربة لـ Torifune ثنائي الفصوص، والتي تم التقاطها بواسطة تلسكوب كاميرا الملاحة البصرية (ONC-T) الخاص بالمسبار. لكن جميع أدوات هايابوسا 2 العلمية الأربعة أعادت البيانات. التقط جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء (TIR) ​​تسع ثوانٍ من التصوير الحراري بين الساعة 09:29:50 و09:29:59 بتوقيت جرينتش في 5 يوليو، أي قبل ثانية واحدة فقط من أقرب اقتراب، مما يؤكد بشكل مستقل بنية الاتصال الثنائية في انبعاث الحرارة.

حصل أيضًا مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS3) ومقياس الارتفاع الليزري (LIDAR) على بيانات، حيث قدم الأخير ما وصفه يوشيكاوا بأنه ربما يكون أول قياس ناجح لنطاق LIDAR أثناء تحليق كويكب. ولكن في حين تم ربط البيانات الأكثر إلحاحًا البالغة 25 ميجابايت، فإن الفرق ستحتاج إلى الانتظار أشهرًا للحصول على بقية البيانات العلمية البالغة 300 ميجابايت. تم إعادة تشغيل نظام المحرك الأيوني لمركبة Hayabusa2 في 9 يوليو لبدء الرحلة نحو رحلتين بالقرب من الأرض في عامي 2027 و2028 وسيعمل لمدة أربعة أشهر تقريبًا. فقط بعد ذلك يمكن إرسال بقية البيانات إلى أرض.

وأوضح يوشيكاوا أن التحليق بالقرب من Torifune كان أكثر من مجرد إنجاز إضافي وعملي لالتقاط الصور والعلم. وقال في كلمته الختامية في ACM، إن التحليق الناجح فائق القرب يعني أن “وكالة استكشاف الفضاء اليابانية قد اكتسبت التكنولوجيا اللازمة لاصطدام مركبة فضائية بجرم سماوي صغير”، مقارناً بذلك تجربة وكالة ناسا. مهمة دارت. “يمكن القول أن مهمة الطيران هذه هي بمثابة دليل على مفهوم الاستطلاع السريع في الدفاع الكوكبي“، للتحقق من القدرة على توصيف كويكب غير معروف بسرعة – وهي القدرة التي يمكن أن توفر معلومات مهمة قبل مهمة الاصطدام.

هذه ليست نهاية Hayabusa2. الوجهة النهائية لمهمة المركبة الفضائية الممتدة هي الكويكب الصغير 1998 KY26، وهي صخرة يبلغ عرضها 36 قدمًا (11 مترًا) تقريبًا، وتدور بسرعة ومن المقرر أن تلتقي بها في عام 2031.