Hayabusa, или Туда и обратно

Японский астероид оказался недоступнее американской кометы

Заставлять хитроумный прибор состязаться с большим камнем, чтобы реабилитировать национальную космонавтику после серьезного поражения, стало хорошим тоном с легкой руки NASA. Перед долгожданным возвращением шаттлов в космос американский зонд догнал ядро кометы и выстрелил в него тяжелой медной болванкой, продемонстрировав недальновидность скептиков. Тот же трюк решили проделать в Японии, однако пока все получается куда менее эффектно. В 290 миллионах километров от Земли японский космический корабль третью неделю пытается прикоснуться к небесному телу внушительных размеров, но промахивается. Невдалеке по неизвестной траектории движется миниатюрный робот - его потеряли.

Астероид 1998 SF36, открытый в 1998 году, назвали в честь пионера японского ракетостроения Хидео Итокавы. Имя знаменитого ракетчика сыграло свою роль, когда астероид решили сделать мишенью для пересобранной заново японской ракеты M-5. После аварии, случившейся в 2000 году при выводе на орбиту рентгеновского спутника, ее возвращение в космос стало для японских конструкторов делом чести - и всё постарались обставить так, чтобы новый запуск никак нельзя было назвать рядовым событием. Ракета, стартовавшая 9 мая 2003 года, была укомплектована специальным зондом MUSES-C - он предназначался для доставки на Землю первой (после лунных минералов) пробы инопланетного вещества. Перед запуском зонд получил более звучное имя - Hayabusa, что на японском означает "сокол".

Два года спустя, в сентябре, Hayabusa вышел на орбиту Итокавы. Неприятности начались раньше: по пути перестал работать первый из трех гироскопов, поддерживающих ориентацию Hayabusa в пространстве неизменной, а 2 октября отказал второй. Инженеры решили компенсировать дефект с помощью двигателей и лазерного дальномера. Подмена одних приборов другими, как выяснилось впоследствии, ни к чему хорошему не привела. Семь недель аппарат провел в вынужденном "полудействии" в 20 километрах от цели - вытянутого 600-метрового тела неправильной формы. Все это время астрономы искали наиболее гладкий участок для приземления.

3 ноября аппарату отправили команду снижаться, но уже на расстоянии в 700 метров от небесного тела автоматика повела себя странно. Чтобы избежать аварии, зонд начал набирать высоту и вернулся на орбиту. Впрочем, координаторы полета и так не рассчитывали "прикоснуться" к астероиду с первого раза и собрать пробы. Предполагалось, что аппарат пролетит в 30 метрах от поверхности и сбросит туда робота Minerva (Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid), приспособленного для движения скачками по неровной почве.

591-граммовый робот, в отличие от основного аппарата, должен был провести на астероиде все оставшееся время. Маленький прибор предназначался для обхода больших территорий: прыжки - самый легкий способ передвижения, когда гравитация практически отсутствует. Итокава примерно в 100 триллионов раз легче Земли, а сила тяжести в местах возможного приземления меньше в 100 тысяч раз. Отсюда, в частности, следует, что по астероиду бесполезно перемещаться на колесах: движение со скоростью больше двадцати сантиметров в секунду (то есть 0,7 километров в час) неизбежно продолжится на орбите. Или - еще дальше: вторая космическая скорость на Итокаве тоже заметно меньше, чем у земного велосипедиста.

Убедиться в справедливости этих простых выводов японским астрономам уже не удастся. 12 ноября, во время второго сближения, микрозонд улетел в открытый космос. Операторы сумели "уронить" его тогда, когда Hayabusa уже удалялся от астероида. Неудачу, однако, нельзя списывать только на центр управления полетами. Зонд "выслушивает" команды с ощутимым запаздыванием - радиоволны, как и свет, преодолевают дистанцию в 290 миллионов километров примерно за 17 минут. По этой причине Hayabusa должен принимать практически все решения самостоятельно. А электроника, даже японская, способна ошибаться.

19 ноября зонд в третий раз отправили к астероиду. Впервые за все это время он должен был попробовать "по-настоящему" приземлиться. Незадолго до назначенного момента касания зонд избавился еще от одного ценного прибора на борту - радиомаяка. Радиомаяк, как и ожидалось, не помог: Hayabusa пролетел мимо. Вдобавок ко всему, в ответственный момент он просто перестал отвечать на сигналы с Земли, так что вопрос, увидел ли зонд радиомаяк вообще, долго оставался открытым. И радиомаяк, и микроробот присутствовали на борту Hayabusa в единственном экземпляре. И если потеря последнего, по словам представителей JAXA, не означала провала миссии, то без радиомаяка все усилия лишились бы смысла: приземлиться на неровное тело "вслепую" нельзя. Но надежда, по последним данным, еще есть: 21 ноября выяснилось, что пропавший шар с радиоизлучателем лежит на Итокаве и ждет своего корабля.

Как бы то ни было, астрономы рискуют остаться без запланированного "подарка" - астероидного грунта. Его при удачном стечении обстоятельств Hayabusa привез бы на Землю летом 2007 года. С содержимым спускаемой капсулы, которая должна упасть в австралийской пустыне, и связана главная интрига: раньше такого не случалось. Все образцы "неземного" вещества в распоряжении ученых - это немного лунных минералов и метеориты, заметно изменившиеся под воздействием атмосферы.

Первым земным аппаратом, который приземлился на "малую планету", был NEAR Shoemaker. Этот зонд потратил пять лет на сближение с 33-километровым вытянутым камнем, чтобы там прекратить существовать. Сведения, которые NEAR передал на Землю, были большей частью геометрического характера - форма, особенности рельефа, количество кратеров. К этому прилагалось немного спектральных данных, но заменить полноценный химический анализ они, разумеется, не могли.

Повышенный интерес ученых к кометам и астероидам легко объяснить. Считается, что именно эти тела сохранились практически неизменными с "начала времен" и больше других "помнят" о далеком прошлом - внутри них нет явной геологической активности. Во-вторых, этих тел значительно больше, чем планет и их спутников, так что вероятность "застолбить" отдельный объект для громких, но труднопроверяемых утверждений - выше. Кроме того, с Марса, Венеры или Титана намного сложнее вернуться. Возвращению мешает гравитация: чтобы космический аппарат отправился обратно, ему нужно стартовать без космодрома и с ограниченными запасами топлива. Небольшие тела удобны тем, что притягивают не слишком сильно. Поэтому неудивительно, что после Луны "частью себя" должен поделиться с исследователями именно астероид.

Привлечь внимание к новой миссии может еще одно обстоятельство. 25143 Итокава относится к классу "околоземных" - то есть таких, траектории которых проходят достаточно близко к земной орбите. Возможность того, что пути "большой" и "малой" планет могут пересечься, в околонаучной и вненаучной среде расценивают едва ли не как главную угрозу для человечества, причем столкновение Земли с астероидом уже успело стать темой фильма-катастрофы "Deep Impact". Нельзя сказать, чтобы ученые оставались равнодушными к коллективной фобии - название фильма сделалось названием недавней миссии NASA, а прогнозами "опасных сближений" занимаются международные исследовательские организации . Не далее как в декабре прошлого года астрономы уже заявили, что обнаружили "астероид-убийцу", который неминуемо врежется в нашу планету в 2026 году. Данные вскоре уточнили, и "анонс катастрофы" в смягченной версии перенесли на десять лет вперед. Но осадок остался.

Впрочем, к перспективе сближения Земли с астероидами можно относиться по-разному. По мнению геологов, подобное событие можно рассматривать как бесплатную "доставку на дом" полезных ископаемых. Такая точка зрения стала особенно популярна после того, как в 1986 году была открыта "малая планета" 3554 Amun, состоящая преимущественно из металлов платиновой группы. При этом, если польза от триллионов тонн платины неочевидна, существует достаточно других элементов, которые на астероидах надеются найти.

У зонда остается немного времени, чтобы выяснить, есть ли платина на Итокаве. В декабре, вне зависимости от числа успешных сближений с астероидом, Hayabusa полетит назад, чтобы сгореть в небе над Австралией. Несгораемая капсула должна упасть на полигон Вумера. По крайней мере, миссии Hayabusa обеспечено право называться самым длинным путешествием из Северного полушария Земли в Южное.

Борислав Козловский

Наука и техника00:0416 августа

Тихий монстр

В центре Млечного Пути произошел мощный взрыв. Чем это грозит?