ความสำคัญของภารกิจฮายาบูสะทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมของภารกิจ
ความเข้าใจในปัจจุบันของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อยขึ้นอยู่กับตัวอย่างอุกกาบาตเป็นอย่างมาก แต่มันยากมากที่จะจับคู่ตัวอย่างอุกกาบาตกับดาวเคราะห์น้อยที่พวกมันมา ฮายาบูสะจะช่วยแก้ปัญหานี้โดยนำตัวอย่างที่เก่าแก่จากดาวเคราะห์น้อยที่มีลักษณะเฉพาะ ฮายาบูสะเชื่อมช่องว่างระหว่างข้อมูลการสังเกตพื้นดินของดาวเคราะห์น้อยและการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการของอุกกาบาตและ ฝุ่นจักรวาล คอลเลกชัน นอกจากนี้การเปรียบเทียบข้อมูลจากเครื่องมือออนบอร์ดของ Hayabusa กับข้อมูลจากภารกิจ NEAR Shoemaker จะทำให้ความรู้ในระดับกว้างขึ้น
ภารกิจ Hayabusa มีความสำคัญทางวิศวกรรมที่ลึกซึ้งมากสำหรับ JAXA ก็เช่นกัน อนุญาตให้ JAXA ทดสอบเทคโนโลยีเพิ่มเติมในด้านของ เครื่องยนต์ไอออน การนำทางอัตโนมัติและออปติคอลการสื่อสารในห้วงอวกาศและการเคลื่อนที่ใกล้วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ ประการที่สองเนื่องจากเป็นการสัมผัสแบบนุ่มนวลครั้งแรกที่มีการวางแผนไว้ล่วงหน้ากับพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย (NEAR Shoemaker ลงจอดบน 433 Eros ไม่ได้วางแผนไว้ล่วงหน้า) จึงมีอิทธิพลอย่างมากต่อภารกิจของดาวเคราะห์น้อยในอนาคต
การเปลี่ยนแปลงแผนภารกิจ
โปรไฟล์ภารกิจ Hayabusa ได้รับการแก้ไขหลายครั้งทั้งก่อนและหลังการเปิดตัว
เดิมทียานอวกาศนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปล่อยในเดือนกรกฎาคม 2002 ไปยังดาวเคราะห์น้อย 4660 Nereus (ดาวเคราะห์น้อย (10302) 1989 ML ถือเป็นเป้าหมายทางเลือก) อย่างไรก็ตามความล้มเหลวของจรวด M-5 ของญี่ปุ่นเมื่อเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2543 ทำให้เกิดความล่าช้าในการเปิดตัวทำให้ทั้ง Nereus และ 1989 ML ไม่สามารถเข้าถึงได้ เป็นผลให้ดาวเคราะห์น้อยเป้าหมายเปลี่ยนเป็น 1998 SF 36ซึ่งต่อจากนั้นไม่นานก็ได้รับการตั้งชื่อให้เป็นผู้บุกเบิกจรวดของญี่ปุ่น ฮิเดโอะอิโตกาวะ .
ฮายาบูสะต้องติดตั้งยานสำรวจขนาดเล็กที่จัดหาโดย นาซา และพัฒนาโดย JPL ที่เรียกว่า Muses-CN ลงบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย แต่นาซ่าถูกยกเลิกโดย NASA ในเดือนพฤศจิกายน 2000 เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านงบประมาณ
ในปี 2002 เปิดตัว ถูกเลื่อนออกไปจากธันวาคม 2545 เป็นพฤษภาคม 2546 เพื่อตรวจสอบ โอริง ของระบบควบคุมปฏิกิริยา อีกครั้งเนื่องจากพบว่าหนึ่งในนั้นใช้วัสดุที่แตกต่างจากที่ระบุ
ในปี 2003 ในขณะที่ Hayabusa กำลังเดินทางไปยัง Itokawa เปลวสุริยะ ที่ใหญ่ที่สุดที่บันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ได้สร้างความเสียหายให้กับเซลล์แสงอาทิตย์ บนยาน การลดพลังงานไฟฟ้านี้ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอออนลดลงจึงทำให้การมาถึงอิโตกาวะล่าช้าตั้งแต่เดือนมิถุนายนถึงกันยายน 2548 เนื่องจากกลศาสตร์การโคจรบอกว่ายานอวกาศยังคงต้องออกจากดาวเคราะห์น้อยภายในเดือนพฤศจิกายน 2548 ระยะเวลาที่มันสามารถทำได้ การใช้จ่ายที่ Itokawa ลดลงอย่างมากและจำนวนการลงจอดบนดาวเคราะห์น้อยก็ลดลงจากสามเป็นสอง
ในปี 2005 วงล้อปฏิกิริยา สองอัน ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวทัศนคติของ Hayabusa ล้มเหลว ล้อแกน X ล้มเหลวในวันที่ 31 กรกฎาคมและแกน Y ในวันที่ 2 ตุลาคม หลังจากความล้มเหลวครั้งหลังยานยังคงสามารถเปิดแกน X และ Y ได้ด้วยแรงขับดัน JAXA อ้างว่าตั้งแต่การทำแผนที่ทั่วโลกของ Itokawa เสร็จสมบูรณ์ปัญหานี้ไม่ใช่ปัญหาสำคัญ แต่แผนภารกิจได้รับการเปลี่ยนแปลง ล้อปฏิกิริยาที่ล้มเหลวนั้นผลิตโดย Ithaco Space Systems, Inc, New York ซึ่งต่อมา Goodrich Company .
เมื่อ 4 พฤศจิกายน 2548 การลงจอด ‘การซ้อม’ บน Itokawa ล้มเหลวและถูกกำหนดใหม่
การตัดสินใจเดิมในการสุ่มตัวอย่างสถานที่ที่แตกต่างกันสองแห่งบนดาวเคราะห์น้อยได้เปลี่ยนไปเมื่อหนึ่งในไซต์นั้นคือ Woomera Desert พบว่ามีหินมากเกินไปสำหรับการลงจอดอย่างปลอดภัย
วันที่ 12 พฤศจิกายน 2548 การปล่อย MINERVA miniprobe ล้มเหลว
เส้นเวลาภารกิจ
จนถึงการเปิดตัว
ภารกิจสำรวจดาวเคราะห์น้อยโดย Institute of Space and Astronautical Science (ISAS) เกิดขึ้นในปี 1986 พ.ศ. 2530 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบความเป็นไปได้ของภารกิจส่งคืนตัวอย่างไปยัง Anteros และได้ข้อสรุปว่าเทคโนโลยีนี้ยังไม่ได้รับการพัฒนา ระหว่างปี 2530 ถึง 2537 กลุ่ม ISAS / NASA ร่วมกันศึกษาภารกิจหลายประการ: ภารกิจนัดพบของดาวเคราะห์น้อยต่อมากลายเป็น ใกล้ และภารกิจส่งคืนตัวอย่างดาวหางต่อมากลายเป็น ละอองดาว .
ในปี 1995 ISAS ได้เลือกตัวอย่างดาวเคราะห์น้อย ในฐานะภารกิจสาธิตทางวิศวกรรม MUSES-C และโครงการ MUSES-C เริ่มต้นในปีงบประมาณ 2539 ดาวเคราะห์น้อย Nereus เป็นตัวเลือกแรกของเป้าหมาย 1989 ML เป็นตัวเลือกรอง ในช่วงแรกของการพัฒนา Nereus ถือว่าอยู่ไม่ไกลและ 1989 ML กลายเป็นเป้าหมายหลัก ความล้มเหลวในการเปิดตัวของ M-V ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2543 ทำให้การเปิดตัวของ MUSES-C ต้องล่าช้าจากเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2545 ถึงเดือนพฤศจิกายน / ธันวาคมทำให้ทั้ง Nereus และ 1989 ML ไม่สามารถเข้าถึงได้ เป็นผลให้ดาวเคราะห์น้อยเป้าหมายเปลี่ยนเป็น 1998 SF 36ในปี 2002 การเปิดตัวถูกเลื่อนออกไปจากธันวาคม 2545 เป็นพฤษภาคม 2546 เพื่อตรวจสอบ โอริง ของ ระบบควบคุมปฏิกิริยา อีกครั้งเนื่องจากพบว่าหนึ่งในนั้นใช้วัสดุที่แตกต่างจากที่ระบุ เมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2546 04:29:25 UTC MUSES-C ถูกปล่อยโดยจรวด M-V และยานสำรวจนี้มีชื่อว่า “Hayabusa”
การล่องเรือ
การชำระเงินด้วยไอออนทรัสเตอร์เริ่มตั้งแต่วันที่ 27 พฤษภาคม พ.ศ. 2546 การใช้พลังงานเต็มรูปแบบเริ่มตั้งแต่วันที่ 25 มิถุนายน
ดาวเคราะห์น้อยตั้งชื่อโดยผู้ค้นพบ ISAS ขอให้ LINEAR ผู้ค้นพบ 1998 SF 36 เสนอชื่อตาม Hideo Itokawa และในวันที่ 6 สิงหาคม Minor Planet Circular รายงานว่าดาวเคราะห์น้อยเป้าหมาย 1998 SF 36 มีชื่อว่า Itokawa
ในเดือนตุลาคมปี 2003 ISAS และหน่วยงานด้านการบินและอวกาศแห่งชาติอีกสองแห่งในญี่ปุ่นรวมตัวกันเป็น JAXA .
บน 31 มีนาคม พ.ศ. 2547 ไอออนทรัสเตอร์หยุดทำงานเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแกว่งของโลก ปฏิบัติการซ้อมรบครั้งสุดท้ายก่อนสวิงโดยในวันที่ 12 พฤษภาคม เมื่อวันที่ 19 พฤษภาคมฮายาบูสะได้ทำการแสดง Earth swing-by ในวันที่ 27 พฤษภาคมการทำงานของไอออนทรัสเตอร์ได้เริ่มขึ้นอีกครั้ง
เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2548 ฮายาบูสะผ่าน aphelion ที่ 1.7 AU เมื่อวันที่ 31 กรกฎาคมวงล้อปฏิกิริยาแกน X ล้มเหลว เมื่อวันที่ 14 สิงหาคมภาพแรกของ Hayabusa ของ Itokawa ได้รับการเผยแพร่ ภาพนี้ถ่ายโดยเครื่องติดตามดาวและแสดงให้เห็นจุดของแสงซึ่งเชื่อว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่กำลังเคลื่อนผ่านสนามดาว ภาพอื่น ๆ ถ่ายระหว่างวันที่ 22 ถึง 24 สิงหาคม เมื่อวันที่ 28 สิงหาคมฮายาบูสะได้เปลี่ยนจาก เครื่องยนต์ไอออน ไปเป็นเครื่องขับดันแบบไบ – โพรเพลแลนท์สำหรับการเคลื่อนที่แบบโคจร ตั้งแต่วันที่ 4 กันยายนกล้องของ Hayabusa สามารถยืนยันรูปร่างที่ยืดยาวของ Itokawa ได้ ตั้งแต่วันที่ 11 กันยายนมีการสังเกตเห็นเนินเขาแต่ละลูกบนดาวเคราะห์น้อย เมื่อวันที่ 12 กันยายน Hayabusa อยู่ห่างจาก Itokawa 20 กม. (12 ไมล์) และนักวิทยาศาสตร์ของ JAXA ประกาศว่า Hayabusa “มาถึง” อย่างเป็นทางการแล้ว
ในบริเวณ Itokawa
ในวันที่ 15 กันยายน 2005 ซึ่งเป็นสี ‘ ‘ภาพของดาวเคราะห์น้อยถูกปล่อยออกมา (ซึ่งเป็นสีเทา) เมื่อวันที่ 4 ตุลาคม JAXA ได้ประกาศว่ายานอวกาศได้เคลื่อนตัวไปที่ ‘ตำแหน่งบ้าน’ 7 กม. จาก Itokawa เรียบร้อยแล้ว ภาพโคลสอัพถูกปล่อยออกมา นอกจากนี้ยังมีการประกาศว่าวงล้อปฏิกิริยาที่สองของยานอวกาศซึ่งควบคุมแกน Y นั้นล้มเหลวและขณะนี้ยานถูกชี้โดยแรงขับดันแบบหมุน เมื่อวันที่ 3 พฤศจิกายน Hayabusa ขึ้นสถานี 3.0 กม. จาก Itokawa จากนั้นก็เริ่มการสืบเชื้อสายวางแผนที่จะรวมการส่งมอบเครื่องหมายเป้าหมายและการปล่อยมิเนอร์วามิเนอร์วา การสืบเชื้อสายไปได้ดีในตอนแรกและได้ภาพการนำทางด้วยกล้องมุมกว้าง อย่างไรก็ตามเมื่อเวลา 01:50 UTC (10:50 น. JST ) ของวันที่ 4 พฤศจิกายนมีการประกาศว่าเนื่องจากการตรวจพบสัญญาณผิดปกติในการตัดสินใจ Go / NoGo การสืบเชื้อสายรวมถึงการปล่อย Minerva และเครื่องหมายเป้าหมายถูกยกเลิก Junichiro Kawaguchi ผู้จัดการโครงการอธิบายว่าระบบการนำทางด้วยแสงไม่ได้ติดตามดาวเคราะห์น้อยเป็นอย่างดีอาจเกิดจากรูปร่างที่ซับซ้อนของ Itokawa ต้องใช้เวลาสองสามวันในการประเมินสถานการณ์และกำหนดเวลาใหม่
ในวันที่ 7 พฤศจิกายน Hayabusa อยู่ห่างจาก Itokawa 7.5 กม. เมื่อวันที่ 9 พฤศจิกายน Hayabusa ทำการลงสู่พื้น 70 เมตรเพื่อทดสอบการนำทางลงจอดและเครื่องวัดระยะสูงด้วยเลเซอร์ หลังจากนั้น Hayabusa ก็ถอยกลับไปยังตำแหน่งที่สูงขึ้นจากนั้นลงไปอีกครั้งถึง 500 เมตรและปล่อยเครื่องหมายเป้าหมายตัวหนึ่งขึ้นสู่อวกาศเพื่อทดสอบความสามารถของยานในการติดตาม (สิ่งนี้ได้รับการยืนยันแล้ว) จากการวิเคราะห์ภาพโคลสอัพไซต์ Woomera Desert (จุด B) พบว่ามีหินมากเกินกว่าที่จะลงจอดได้ ไซต์ Muses Sea (จุด A) ได้รับเลือกให้เป็นจุดลงจอดสำหรับทั้งการลงจอดครั้งแรกและครั้งที่สองถ้าเป็นไปได้
