Japan Eyes New Space Mission att prova en asteroid

Rymdingenjörer i Japan utarbetar en ambitiös uppföljning av landets Hayabusa-uppdrag, som snagged prover från asteroiden Itokawa och återvände dem till jorden under 2010.

Den efterföljande rymdfarkosten, känd som Hayabusa 2, skulle utföra en aggressiv studie av en annan asteroid. Sonden skulle släppa av två landare, spränga asteroiden med en slagare och skicka fler prover tillbaka till jorden för närbesiktning.

Tidigare i år tillkännagav Tokyo-baserade NEC Corporation att den hade börjat designa den nya asteroidutforskaren för Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA).

Liftoff: 2014

Planen kräver nu att rymdskeppet Hayabusa 2 ska lanseras i slutet av 2014. Målet är 1999 JU3, en kolsyrad eller asteroid av C-typ. [Foton: Asteroider i djupt utrymme]

Sondens huvuduppgift är att samla in och återge prov från den steniga världen för att hjälpa forskare att bättre förstå solsystemets ursprung och utveckling.

Hayabusa 2, som drivs av en jonmotor, skulle komma fram till asteroiden i mitten av 2018, genomföra en serie observationer och operationer och sedan återvända till jorden i slutet av 2020.

Den totala kostnaden för uppdraget är knuten till cirka 400 miljoner dollar - 150 miljoner dollar mer än den ursprungliga Hayabusa.

Budgetsökningen är inte förvånande eftersom Hayabusa 2 kommer att lanseras på Japans H2A-raket, vilket är större än den M-V-raket som används för Hayabusa. Den nya sonden skulle också ha en större nyttolast och en längre driftstopp, och spenderade ungefär ett år vid 1999 JU3 jämfört med Hayabusas tre månaders inspektion av Itokawa.

Den första Hayabusa

"Det är ett mycket mer vetenskapligt aggressivt uppdrag än den första Hayabusa. De tillämpar alla lärdomar från det här uppdraget till Hayabusa 2, säger Paul Abell, ledande forskare för planetariska små kroppar i Astromaterials Research & Exploration Science Directorate på NASAs Johnson Space Centrum i Houston. Han var en gemensam vetenskapsteam på Hayabusa-uppdraget.

Den ursprungliga Hayabusa lanserades i maj 2003 och nådde Itokawa i mitten av september 2005. Trots en provtagningsglitch lyckades hantverket återvända till jorden en dyrbar last av ultra-små korn av asteroidmaterial. [Bilder från Hayabusa Mission]

De prisade utomjordiska proverna skymtade in i australiensiska outbacken i juni 2010. Några bitar och bitar distribueras till forskare runt om i världen.

Hayabusa överträffade en serie glitches för att göra en segerrik fram och återuppehåll, och det har därmed blivit kallad som en robotversion av NASAs berömda Apollo 13-uppdrag. Men i det här fallet var det mer lämpligt att säga, "Sagamihara, vi har ett problem."

Asteroid landers

Abell berättade för ProfoundSpace.org att Hayabusa 2 är i grunden en copycatversion av sitt äldre systerskepp, men med större kapacitet. Det finns mer redundans för en, såväl som förbättrad programvara för autonom navigering, vägledning och kontroll.

Hayabusa 2 kommer att innebära internationella samarbeten med Tyskland, USA, Australien och andra länder.

En ny teknisk funktion är att Hayabusa 2 kommer att toe två landers till asteroiden istället för en. En kommer att vara en version av det avtagbara MIcro / Nano Experimentell Robot Vehicle for Asteroid (MINERVA). Denna lilla landare var på första Hayabusa också, men det saknade sitt märke och drev ut i rymden efter att ha blivit utplacerat för högt över Itokawa.

Den här gången är det MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) som ingår i den MINERVA-liknande landaren, ett litet separat landnings paket som utvecklats av tyska rymdcentralen.

"MASCOT kommer att ta några mätningar, sedan flytta till en annan plats och ta mer avläsningar," sa Abell.

Inverkan!

Unikt för Hayabusa 2 är dess slagsystem. Utplacerad från moderskytten slår slagverket in i asteroiden och spränger ut en krater. Ett utplacerat fristående kamerapaket kommer att titta på snabbkraschen.

Medan allt detta pågår, kommer Hayabusa 2 att glida bakom asteroiden.

"De vill inte vara någonstans nära händelsen med hänsyn till mödrarna," sa Abell. "Ejecta från påverkan kan störa rymdfarkoster."

När Hayabusa 2 är tillbaka runt asteroiden kommer den att reläera till jordens detaljerade bilder av kratern.

"Så de skulle ha en riktigt god uppfattning om själva kollisionshändelsen, kraterformationen och ejektamönstret från den hypervelastiska effekten, berättade Abell ProfoundSpace.org.

På agendan för Hayabusa 2 är också att försöka hitta en landning vid den nyskapade kratern och prova den där platsen, och siktar upp materialet för transport tillbaka till jorden.

Sweet-spot-prov

Hayabusa 2: s förmåga att suga upp prover är större än vad den första Hayabusa kunde - och det gick inte att fungera korrekt. Hayabusa 2 är utformad för att komma tillbaka till planet Earth med tre olika prover: två före träffhändelsen och en efterpåverkan.

"De är mycket optimistiska att de kommer att kunna återvända mycket mer än vad de har i det ursprungliga Hayabusa-uppdraget. Det borde vara väldigt intressant att se vad de tar tillbaka, säger Abell. "Oavsett var vi går ... är vi förvånade över vad vi hittar."

Abell sa att forskare och lekmän i Japan och runt om i världen var enthralled med det första Hayabusa-uppdraget. Det var relativt billigt och hade en hög vetenskaplig utdelning. Hayabusa 2 är utformad i samma ven.

"Vad du börjar se är erkännande att uppdrag till nära jordobjekt är mycket attraktiva," tillade Abell. Asteroider är intressanta av många anledningar och skär över både vetenskap och rymdutforskning.Vissa forskare och företagare förespråkar mina asteroider någon dag, eftersom de hamnar stora butiker av potentiellt värdefulla resurser, inklusive vatten, järn och platina.

Och många forskare betonar att vi behöver lära oss mer om rymdstenar, eftersom en stor är skyldig att slå jorden igen någon gång i framtiden.

Utbetalningen från denna typ av asteroidforskning är värdefull "när det gäller hur man hanterar något som kan ha vårt namn på det i framtiden", sa Abell.

Leonard David har rapporterat om rymdindustrin i mer än fem årtionden. Han är vinnare av förra årets National Space Club Press Award och en tidigare chefredaktör för National Space Society's Ad Astra och Space World-tidningar. Han har skrivit för ProfoundSpace.org sedan 1999.