Förra veckan tappade den japanska flygindustrins byrå (JAXA) ett explosivt stridshuvud på ytan av asteroiden 162173 Ryugu. Du kanske tror att detta var öppningsraden för en helt läsbar science fiction-roman, men det är helt sant. Operationen inleddes den 4 april, då Hayabusa2 rymdskepp skickade sin Small Carry-on Impactor (SCI) ner till Ryugu yta och detonerades sedan för att skapa en krater.
Detta är den senaste fasen i Hayabusa2'S uppdrag att studera och returnera prover från ett Near-Earth Object (NEO) i hopp om att lära sig mer om solsystemets bildning och utveckling. Detta började strax efter att rymdskeppet möttes med Ryugu i juli 2018 när rymdskeppet satte ut två rovers till asteroiden.
Detta följdes av rymdskeppet som skickade den lådformade Mobile Asteroid Surface sCOuT (MASCOT) landaren till ytan, som analyserade prover av asteroidens regolit på två platser. Och den senaste februari berörde rymdskeppet på ytan för första gången, vilket resulterade i att det samlade in uppdragets första prover.
[SCI] Detta är en bild som tagits med den vidvinkliga optiska navigeringskameran (ONC-W1) omedelbart efter (några sekunder) avskiljning av SCI. Det retroreflekterande arket på SCI lyser vitt på grund av att bilden tas med en blixt. Detta visade att separationen var enligt schema. pic.twitter.com/8FPWY470nI
- [e-postskyddad] (@ haya2e_jaxa) 5 april 2019
Innan proverna kunde hämtas, måste rymdskeppet dock bryta upp ytmaterialet genom att skjuta det med "kulor" - 5 gram slagare gjorda av tantalmetall som avfyras från rymdfarkostens provtagningshorn med en hastighet av 300 m / s (670 mph). Samma princip ligger bakom SCI, ett system som består av en kopparprojektil på 2,5 kg (5,5 lb).
Denna "kula" påskyndas av en formad laddning som innehåller 4,5 kg (~ 10 pund) mjukgjort HMX-explosiv (aka octogen). Denna förening är densamma som används av militära styrkor som detonatorn i kärnvapen, i plasteksplosiva ämnen och som en fast raketdrivmedel. I kombination med TNT skapar det oktol, ett annat militärt sprängämne som används i antitankmissiler och laserstyrda bomber.
Efter att ha skickat SCI till ytan steg rymdskeppet till en säker höjd för att undvika skador från explosionen. SCI detonerades sedan och sände en kopparplatta mot ytan med 1,9 km per sekund (1,2 mil per sekund). Storleken på det krater som detta genererar beror helt på ytmaterialets sammansättning.
De Hayabusa2 fångade lanseringen av SCI med dess vidvinkliga optiska navigeringskamera (ONC-W1), som de delade på uppdragets officiella twitter-sida. Explosionen fångades också av en utskjutbar kamera - DCAM3 - som rymdskeppet satte ut närmare asteroiden för att övervaka slagförsöket.
[SCI] Den distribuerbara kameran, DCAM3, fotograferade framgångsrikt ejektorn från när SCI kolliderade med Ryugu yta. Detta är världens första kollisionsexperiment med en asteroid! I framtiden kommer vi att undersöka det bildade krateret och hur ejektorn sprids. pic.twitter.com/eLm6ztM4VX
- [e-postskyddad] (@ haya2e_jaxa) 5 april 2019
Kameran förstördes under processen, men bilderna som den tog kommer att hjälpa Hayabusa2 lokalisera kratern när den närmar sig ytan igen. Detta kommer att äga rum efter att allt skräp har fixerat; vid vilken tidpunkt kommer uppdragsteamet att avgöra om det är säkert att få ett prov från den nyligen skapade kratern eller inte.
Om denna återhämtning anses vara för farlig, kommer rymdfarkosten att riktas till en av asteroidens tidigare befintliga kratrar istället. Teamet hoppas dock kunna ta prover från krateren de skapade, eftersom materialet som avslöjats av explosionen inte har utsatts för rymden och utsatts för strålning och rymdväder i miljarder år.
Detta överensstämmer med ett centralt mål för uppdraget, som är att undersöka material som finns kvar från bildandet av solsystemet, ca. 4,5 miljarder år sedan. Som sådant skulle prover som kommer från interiören vara den mest pålitliga källan för att upptäcka vilka typer av material som fanns under det tidiga solsystemet.
Vid undersökningen av dessa material försöker forskare att lära sig mer om viktiga frågor, inte minst var hur vatten och organiska material fördelades över vårt solsystem. Detta tros ha ägt rum under Late Heavy Bombardment, för ungefär 4,1 till 3,8 miljarder år sedan, och var inneboende för uppkomsten av liv på jorden.
Klockan 16:04:49 skickade vi kommandot "Goodnight" till DCAM3. Bilder som tas med den utskjutbara kameran kommer att vara en skatt som kommer att öppna upp nya vetenskap i framtiden. Till den modiga lilla kameran som överträffar förväntningarna och arbetade hårt i 4 timmar - tack. (Från IES?) Pic.twitter.com/1FBqncPrup
- [e-postskyddad] (@ haya2e_jaxa) 5 april 2019
Genom att undersöka prover av asteroider som är daterade till denna period, kunde forskare också teoretisera med större förtroende, annars skulle material som behövs för livet (som vi känner till det) ha kunnat distribueras. Och snart nog, Hayabusa2 kommer att ge oss några exempel på bevis som hjälper till att besvara dessa frågor.
Och att tro att detta möjliggjordes tack vare samma teknik som används för att spränga tankar! Under tiden tillhandahåller rymdskeppet realtidsbilder av asteroiden med ONC-W1-kameran. När den har avslutat vetenskapliga operationer runt asteroiden, som är planerade att avslutas i december 2019, kommer den att återvända till jorden - planerad till december 2020.
Det vi står för att lära oss av proverna det tar med kommer säkert att vara spännande!
