Japan heeft in de nacht van dinsdag 2 op woensdag 3 december 2014 met success een nieuwe ruimtesonde gelanceerd die in 2018 een bezoek moet brengen aan de planetoïde 1999 JU3. De 590 kilogram zware Hayabusa 2 ruimtesonde vertrok aan boord van een H-2A draagraket omstreeks 05u22 Belgische tijd vanop het Japanse Tanegashima Space Center en werd om 07u09 succesvol uitgezet in de ruimte. Hayabusa 2 is de opvolger van de Hayabusa missie die in 2005 een bezoek bracht aan de planetoïde (25143) Itokawa.
Net als tijdens de eerste Hayabusa missie zal ook Hayabusa 2 een planetoïde bezoeken en stofdeeltjes proberen te verzamelen. Het reisdoel dat Japanse wetenschappers ditmaal hebben gekozen, is de planetoïde (162173) 1999 JU3. Deze rotsblok, is met zijn omvang van 900 meter groter dan de planetoïde (25143) Itokawa en behoort tot de zogeheten Apollo-planetoïden. Dit hemellichaam draait éénmaal om de 7,6 uur om zijn as en werd op 10 mei 1999 ontdekt door het Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) project. Apollo-planetoïden zijn voor wetenschappers interessante hemellichamen aangezien deze de baan van de Aarde kruisen en soms zeer dicht bij onze planeet komen. Hierdoor worden deze ook wel ‘aardscheerders’ genoemd. Deze planetoïden hebben ook een elliptische omloopbaan waarvan de halve hoofdas groter is dan deze van de Aarde. Wetenschappers vermoeden dat het object, dat op 15 februari 2013 neerstortte nabij de Russische stad Chelyabinsk, een planetoïde was van dit type. De reis van het 590 kilogram zware Japanse ruimtetuig Hayabusa 2 naar de planetoïde (162173) 1999 JU3 zal uiteindelijk minder dan vier jaar duren. Om bij deze planetoïde te geraken, zal Hayabusa 2 eind 2015 ook een zogeheten ‘flyby’ langs de Aarde moeten maken waardoor het onbemande ruimtetuig een extra ‘duwtje’ krijgt. Eenmaal Hayabusa 2 in juli 2018 aangekomen zal zijn bij de planetoïde, zal deze het hemellichaam gedurende een half jaar lang onderzoeken. Gedurende het verblijf van de ruimtesonde in een baan om de aardscheerder zal Hayabusa 2 het hemellichaam uitvoerig in beeld en in kaart brengen en zullen er verschillende kleine tuigjes proberen op te landen. Eind 2019 moet Hayabusa 2 de planetoïde (162173) 1999 JU3 uiteindelijk verlaten waarna het ruimtetuig zal beginnen aan zijn terugreis naar de Aarde. Indien alles probleemloos verloopt, moeten de opgevangen stofdeeltjes eind 2020 terugkeren naar de Aarde met behulp van een kleine terugkeercapsule die moet landen in Australië. Onderaan dit artikel kan u de beelden herbekijken van deze lancering!
De Japanse Hayabusa 2 ruimtesonde wordt klaargemaakt voor zijn lancering - Foto: JAXA
Small Carry-on Impactor
Eén van de meest opvallende instrumenten aan boord van Hayabusa 2 is de ‘Small Carry-on Impactor’ (SCI). Dit instrument werd uitgerust met 4,5 kilogram springstof dat bij zijn explosie een impactor (kogel) van 2,5 kilogram creeërt. In militaire kringen is dit beter gekend als een ‘explosively formed penetrator’ (EFP). De impactor die ontstaat uit de explosie is vervaardigd uit koper en werd ontwikkeld om een krater te creëren op het oppervlak van de planetoïde. Wanneer Hayabusa 2 op een afstand van ongeveer 500 meter boven het oppervlak van de planetoïde zal vliegen, zal de Small Carry-on Impactor worden losgekoppeld waarna deze boven het oppervlak van de planetoïde zal exploderen. Deze explosie zal een kleine kogel creëren die met een snelheid van twee kilometer per seconde zal inslaan op het oppervlak van het hemellichaam. Dit is zesmaal zo snel als de snelheid van een afgevuurde kogel op Aarde. Op het moment van de explosie en de impact zal Hayabusa 2 zich uit veiligheid aan de andere zijde van de planetoïde bevinden. Als gevolg van de inslag, zal er op het oppervlak van de planetoïde een krater gevormd worden met een diameter van ongeveer één meter en zal er onderliggend materiaal op het oppervlak van de planetoïde bloot komen te liggen. Hayabusa 2 moet uiteindelijk afdalen tot op het oppervlak van deze nieuwe krater om er stofdeeltjes op te vangen met behulp van de ‘Sampler Horn’ die deze stofdeeltjes zal opzuigen. De opgevangen stofdeeltjes zullen meteen worden opgeslagen in de ‘Reentry Capsule’ die op het einde van deze ruimtemissie moet terugkeren naar de Aarde. Tijdens de impact van de impactor zal ook een speciale camera (DCAM3) de inslag van het projectiel op het oppervlak van de planetoïde in beeld brengen. Door de opgevangen deeltjes later op Aarde grondig te analyseren, hopen wetenschappers meer te leren over het verleden van de planetoïde en van ons zonnestelsel. De reden waarom men een projectiel laat inslaan op het oppervlak van een planetoïde is om bewust materiaal te kunnen verzamelen dat zich onder het oppervlak bevindt. Deze vrijgekomen deeltjes zijn, in tegenstelling tot het materiaal op het oppervlak, niet blootgesteld aan de zonnewind waardoor deze ons meer kunnen vertellen over de oorspronkelijke samenstelling van deze ruimterots en de geschiedenis van ons zonnestelsel.
Frans-Duitse lander
Een ander opvallend instrument dat Hayabusa 2 naar de planetoïde 1999 JU3 moet brengen, is het Frans-Duits instrument Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT). Dit instrument heeft de vorm van een kubus en heeft een totaal gewicht van tien kilogram. Met een gewicht van 450 gram is de structuur van dit instrument extreem licht. Binnenin de dertig centimeter grote MASCOT is er plaats voor drie kilogram aan wetenschappelijke lading en bevinden zich vier wetenschappelijke instrumenten: een Wide Angle Camera en een Radiometer die werden ontwikkeld door het Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), een Magnetometer die werd ontwikkeld door TU Braunschweig en een Infrared Microscope die werd ontwikkeld door het Franse Centre National d’Etudes Spatiales (CNES). Het is de bedoeling dat Hayabusa 2 MASCOT tot op het oppervlak van de planetoïde brengt waarna dit instrument metingen zal uitvoeren en foto’s zal nemen vanop de planetoïde. Maar wat MASCOT echt uniek maakt, is dat deze ‘wetenschappelijke doos’ zich ook kan verplaatsen op het oppervlak van de planetoïde doordat deze is uitgerust met een speciaal mechanisme waardoor MASCOT kan ‘springen’. Zo voorziet de vluchtleiding dat MASCOT zich gedurende zijn operationele levensduur van zestien uur minimum tweemaal kan verplaatsen over een afstand van enkele tientallen meters. De levensduur van MASCOT staat gelijk aan tweemaal een dag/nacht cyclus van de planetoïde. Door deze korte levensduur zal MASCOT volledig autonoom functioneren zonder enige tussenkomst van de Aarde. Terwijl de ontwikkeling van MASCOT in handen was van de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR, was de Franse ruimtevaartorganisatie CNES verantwoordelijk voor de energie- en communicatiesystemen van dit instrument.
MINERVA 2
Ondanks het feit dat de ‘Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid’ (MINERVA) lander tijdens de eerste Hayabusa missie zijn doel miste, geloofde de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA bij de ontwikkeling van Hayabusa 2 nog steeds in het mogelijke succes van een dergelijke kleine lander. Om ervoor te zorgen dat er tijdens de Hayabusa 2 missie een lander niet opnieuw zijn doel zou missen, besloot men dan maar om Hayabusa 2 te voorzien van maar liefst drie MINERVA-landers. Deze kleine tuigjes, die elk een gewicht hebben van 1,5 kilogram, werden zo ontworpen dat ze op het oppervlak van de planetoïde van de ene locatie naar de andere kunnen ‘springen’ dankzij een intern vliegwiel. Terwijl de drie MINERVA-landers zich op het oppervlak van de planetoïde bevinden, moeten deze beelden vanop het oppervlak terug naar de Aarde sturen. Daarnaast zullen deze kleine landers, die een diameter hebben van 12 centimeter en niet groter zijn dan 10 centimeter, op het oppervlak van de planetoïde ook temperatuursmetingen uitvoeren.
