Zoals we vorige week meldden, leek het erop dat de Hayabusa-asteroïde-ontdekkingsmissie een dodelijke slag kreeg toegebracht toen de derde van zijn vier ionenmotoren faalde. Maar het Japanse Aerospace Exploration Agency (JAXA) heeft gisteren aangekondigd dat het mogelijk een oplossing voor dat probleem heeft bedacht om Hayabusa weer thuis te krijgen door componenten van twee verschillende niet-werkende, stuwraketten in combinatie te gebruiken.
De Hayabusa-missie is gedurende de hele missie nogal geplaagd door problemen. Het doel was om op de asteroïde Itokawa te landen en een monster naar de aarde terug te sturen. Het draaide eind 2005 om de asteroïde gedurende drie maanden en nam bijna-infrarood- en röntgenspectrale gegevens op. De landing heeft helaas al dan niet een monster van de asteroïde verzameld - hoewel de container waarin het monster zou moeten gaan zitten stof kan bevatten dat door de landing is opgeschud.
Na het opstijgen van de asteroïde was de communicatie met het vaartuig tijdelijk verbroken. De communicatie met het vaartuig was hersteld, maar de ionische stuwraketten die het voortstuwden begonnen problemen te krijgen, en zoals we vorige week meldden, waren 3 van de 4 stuwraketten op Hayabusa niet meer operationeel. Thruster D, die sinds februari 2009 de enige voortstuwingsbron voor het vaartuig was, gaf het op vanwege een spanningspiek. De overgebleven boegschroef, C, werd uitgeschakeld om schade te voorkomen. Het begon er behoorlijk grimmig uit te zien voor een missie die tot nu toe veel problemen heeft overwonnen.
In een aankondiging gisteren door JAXA is een oplossing voorgesteld om een deel van twee verschillende thrusters in combinatie te gebruiken om het vaartuig voort te stuwen. Ionenmotoren werken ioniserend een neutraal gas - in het geval van Hayabusa, xenon - en dwingen ze uit een geëlektrificeerd rooster aan de achterkant van het vaartuig. Wanneer dit echter is gedaan, is er een negatieve onbalans in de lading in het vaartuig die de ionen rechtstreeks terug in de motoren zou trekken. Ter compensatie werpt een neutralisator elektronen uit in het geïoniseerde gas dat vrijkomt, zodat ze niet terugkomen in het vaartuig en de lading van het vaartuig neutraal blijft.
Om het huidige probleem op te lossen, hebben de ingenieurs van JAXA voorgesteld het ionen-drijfgas van boegschroef B en de neutralisator van boegschroef A te gebruiken, waardoor ze effectief worden gecombineerd tot één complete boegschroef. Thruster A werd na de lancering als "onstabiel" beschouwd en blijft ongebruikt.
Thruster C blijft uitgeschakeld en wordt alleen gebruikt in het geval van een defect aan dit opgetuigde systeem. De neutralisator werkt slecht en aangezien de oorzaak van het falen van de thrusters B en D te wijten was aan een neutraliseringsprobleem, willen de missie-ingenieurs voorzichtig zijn.
Het combineren van de motoren zal twee keer zoveel brandstof en vermogen verbruiken als ze alleen zouden verbruiken, maar Hayabusa heeft blijkbaar beide in schoppen. Voor een acceleratie van 200 meter per seconde gedurende 2000 uur is 5 kg brandstof nodig, maar Hayabusa heeft nog 20 kilogram brandstof in reserve. Dit systeem is niet op de grond getest, maar heeft blijkbaar meer dan een week (180 uur) in de ruimte gewerkt.
Deze stuwende combinatie zal het vaartuig voortstuwen (behoudens verdere problemen) tot maart 2010. Als er echter nog andere problemen opduiken, zal het team de terugkeer van Hayabusa tot 2013 moeten uitstellen. Als je een coole - hoewel enigszins - cheesy - video van de Hayabusa-missie tot nu toe, er is er een van 30 minuten beschikbaar op de missiesite hier.
Bron: JAXA, The Planetary Society Blog
