ภารกิจฮายาบูสะ
Hayabusa (Japanese : はやぶさ, “Peregrine falcon “) เป็น หุ่นยนต์ยานอวกาศ ที่พัฒนาโดย Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) ถึง ส่งคืนตัวอย่างวัสดุ จาก ดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกขนาดเล็ก ที่ชื่อ 25143 Itokawa ถึง Earth เพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม Hayabusa มีชื่อเดิมว่า MUSES-C สำหรับ Mu Space Engineering Spacecraft C เปิดตัวเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2546 และ นัดพบ กับ Itokawa ในกลางเดือนกันยายน พ.ศ. 2548 หลังจาก เมื่อมาถึง Itokawa Hayabusa ได้ศึกษารูปร่างของดาวเคราะห์น้อยการหมุนภูมิประเทศสีองค์ประกอบความหนาแน่นและประวัติศาสตร์ ในเดือนพฤศจิกายน 2548 มันลงจอดบนดาวเคราะห์น้อยและเก็บตัวอย่างในรูปแบบของวัสดุดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กซึ่งถูกส่งกลับมายังโลกบนยานอวกาศเมื่อวันที่ 13 มิถุนายน พ.ศ. 2553
ยานยังบรรทุกมินิแลนเดอร์ที่ถอดออกได้ MINERVA ซึ่งไม่สามารถขึ้นสู่ผิวน้ำได้
ภารกิจแรก
Denis JP Moura ( ซ้าย) และ Junichiro Kawaguchi (ขวา) ที่ 2010 International Astronautical Congress (IAC)
ยานอวกาศอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Galileo และ NEAR Shoemaker (ทั้งสองเปิดตัวโดย NASA ) เคยเยี่ยมชมดาวเคราะห์น้อยมาก่อน แต่ภารกิจของ Hayabusa เป็นความพยายามครั้งแรกในการส่งคืนตัวอย่างดาวเคราะห์น้อยไปยัง Earth เพื่อการวิเคราะห์
นอกจากนี้ Hayabusa ยังเป็น ยานอวกาศลำแรกที่ออกแบบโดยเจตนา ลงจอดบนดาวเคราะห์น้อยแล้วบินขึ้นอีกครั้ง (NEAR Shoemaker ทำการสืบเชื้อสายที่ควบคุมได้ไปยังพื้นผิวของ 433 Eros ในปี 2000 แต่มันไม่ได้ถูกออกแบบให้เป็นแลนเดอร์และในที่สุดก็ถูกปิดการใช้งานหลังจากที่มันมาถึง) ในทางเทคนิค Hayabusa ไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อ “ลงจอด”; เพียงแตะพื้นผิวด้วยอุปกรณ์จับตัวอย่างแล้วเคลื่อนออกไป อย่างไรก็ตามมันเป็นยานลำแรกที่ออกแบบมาตั้งแต่เริ่มแรกเพื่อสัมผัสทางกายภาพกับพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย Junichiro Kawaguchi จาก Institute of Space and Astronautical Science ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้นำของภารกิจนี้
แม้ว่าผู้ออกแบบจะตั้งใจที่จะติดต่อกันชั่วขณะ แต่ Hayabusa ก็ลงจอดและนั่งบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย ประมาณ 30 นาที (ดู ไทม์ไลน์ ด้านล่าง)
รายละเอียดภารกิจ
ยานอวกาศ Hayabusa เปิดตัวเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2546 เวลา 04:29:25 น. UTC บนจรวด MV จาก Uchinoura Space Center (ยังคงเรียกว่า Kagoshima Space Center ในเวลานั้น) หลังจากการเปิดตัวชื่อของยานอวกาศได้เปลี่ยนจาก MUSES-C เดิมเป็น Hayabusa ซึ่งเป็นคำภาษาญี่ปุ่นสำหรับ เหยี่ยว เครื่องยนต์ไอออนของซีนอน ของยานอวกาศ (สี่หน่วยแยกกัน) ซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องใกล้เคียงกันเป็นเวลาสองปีค่อยๆเคลื่อนตัวฮายาบุสะไปสู่การพบปะกับอิโตกาวะในเดือนกันยายน พ.ศ. 2548 เมื่อมาถึงยานอวกาศไม่ได้เข้าสู่วงโคจรรอบดาวเคราะห์น้อย แต่ยังคงอยู่ในวงโคจรของ heliocentric ที่อยู่ใกล้ ๆ
แบบจำลองครึ่งขนาดของ Hayabusa ที่ IAC ในปี 2010
Hayabusa ได้สำรวจพื้นผิวดาวเคราะห์น้อยจากระยะทางประมาณ 20 กม. (13.7 ไมล์) (“ตำแหน่งประตู”) หลังจากนั้นยานอวกาศก็เคลื่อนเข้ามาใกล้พื้นผิวมากขึ้น (“ตำแหน่งบ้าน”) จากนั้นก็เข้าใกล้ดาวเคราะห์น้อยเพื่อลงจอดที่นุ่มนวลและเก็บตัวอย่างในพื้นที่ปลอดภัย ออปติคัลการนำทางอัตโนมัติ ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในช่วงเวลานี้เนื่องจากความล่าช้าในการสื่อสารที่ยาวนานทำให้ไม่สามารถสั่งการตามเวลาจริงบนโลกได้ เมื่อฮายาบูสะตัวที่สองแตะลงด้วยฮอร์นคอลเลกชันที่ใช้งานได้ยานอวกาศได้รับการตั้งโปรแกรมให้ยิงขีปนาวุธขนาดเล็กที่ผิวน้ำจากนั้นเก็บสเปรย์ที่ได้ ยานอวกาศเก็บรวบรวมจุดเล็ก ๆ บางจุดเพื่อนำกลับมาวิเคราะห์บนโลก
หลังจากนั้นไม่กี่เดือนในระยะใกล้กับดาวเคราะห์น้อยยานอวกาศก็มีกำหนดที่จะยิงเครื่องยนต์เพื่อเริ่มล่องเรือกลับสู่โลก การซ้อมรบนี้ล่าช้าเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับ การควบคุมทัศนคติ (การวางแนว) และแรงขับของยาน เมื่อมันอยู่ในวิถีการย้อนกลับแคปซูลที่กลับเข้ามาใหม่จะถูกปล่อยออกจากยานอวกาศหลักสามชั่วโมงก่อนที่จะกลับเข้ามาใหม่และแคปซูลนั้นวางอยู่บนวิถีขีปนาวุธเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกอีกครั้งในเวลา 13:51 น. 13 มิถุนายน 2553 UTC คาดว่าแคปซูลมีการชะลอตัวสูงสุดประมาณ 25 G และอัตราความร้อนประมาณ 30 เท่าของยานอวกาศ Apollo มันร่อนลงด้วยร่มชูชีพใกล้ Woomera ประเทศออสเตรเลีย
ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับโปรไฟล์ภารกิจ JAXA ได้กำหนดเกณฑ์ความสำเร็จต่อไปนี้และคะแนนที่สอดคล้องกันสำหรับเหตุการณ์สำคัญในภารกิจก่อนการเปิดตัวยานอวกาศ Hayabusa ตามที่แสดงให้เห็นว่ายานอวกาศ Hayabusa เป็นแพลตฟอร์มสำหรับการทดสอบเทคโนโลยีใหม่และวัตถุประสงค์หลักของโครงการ Hayabusa คือการนำเครื่องยนต์ไอออน ออกจากไมโครเวฟเป็นครั้งแรกของโลก ดังนั้น ‘การทำงานของเครื่องยนต์ไอออนนานกว่า 1,000 ชั่วโมง’ จึงเป็นความสำเร็จที่ให้คะแนนเต็ม 100 คะแนนและเหตุการณ์สำคัญที่เหลือเป็นชุดของการทดลองครั้งแรกของโลกที่สร้างขึ้น
เกณฑ์ความสำเร็จสำหรับ Hayabusa คะแนน สถานะ
การทำงานของเครื่องยนต์ไอออน 50 คะแนน ความสำเร็จ
การทำงานของเครื่องยนต์ไอออนนานกว่า 1,000 ชั่วโมง 100 คะแนน ความสำเร็จ
แรงโน้มถ่วงของโลกช่วยด้วยเครื่องยนต์ไอออน 150 คะแนน ความสำเร็จ
พบกับ Itokawa ด้วยการนำทางอัตโนมัติ 200 คะแนน ความสำเร็จ
การสังเกตทางวิทยาศาสตร์ของ Itokawa 250 คะแนน สำเร็จ
แตะลงและเก็บตัวอย่าง 275 คะแนน สำเร็จ
แคปซูลฟื้น 400 คะแนน ความสำเร็จ
ตัวอย่างที่ได้รับสำหรับการวิเคราะห์ 500 คะแนน ความสำเร็จ
MINERVA mini-lander
Hayabusa ถือ mini- lander (น้ำหนักเพียง 591 กรัม (20.8 ออนซ์) และสูงประมาณ 10 ซม. (3.9 นิ้ว) โดยเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. (4.7 นิ้ว) ชื่อ “MINERVA” (ย่อมาจาก MIcro-Nano Experimental Ro บอทยานสำหรับดาวเคราะห์น้อย) ข้อผิดพลาดระหว่างการนำไปใช้งานส่งผลให้ยานล้มเหลว
ยานพาหนะพลังงานแสงอาทิตย์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ประโยชน์จากแรงโน้มถ่วงที่ต่ำมากของ Itokawa โดยใช้ชุดมู่เล่ภายในเพื่อกระโดดข้ามพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยส่งภาพจากกล้องไปยัง Hayabusa เมื่อใดก็ตามที่ยานทั้งสองอยู่ในสายตา ซึ่งกันและกัน
MINERVA ถูกนำไปใช้เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2548 คำสั่งปล่อยแลนเดอร์ถูกส่งจากโลก แต่ก่อนที่คำสั่งจะมาถึงเครื่องวัดระยะสูงของ Hayabusa ได้วัดระยะห่างจาก Itokawa เป็น 44 ม. (144 ฟุต) และ จึงเริ่มลำดับการรักษาระดับความสูงโดยอัตโนมัติ เป็นผลให้เมื่อคำสั่งปล่อย MINERVA มาถึง MINERVA จึงถูกปล่อยออกมาในขณะที่โพรบขึ้นและอยู่ในระดับความสูงที่สูงกว่าที่ตั้งใจไว้เพื่อให้มันรอดพ้นจากแรงดึงดูดของอิโตกาวะและตกลงไปในอวกาศ
หากมันประสบความสำเร็จ MINERVA น่าจะเป็นยานสำรวจอวกาศตัวแรก ภารกิจของโซเวียต โฟบอส 2 ยังประสบกับความผิดปกติในขณะที่พยายามปรับใช้รถแลนด์โรเวอร์
