Het Japanse ruimtevaartuig Hayabusa 2 is onderweg naar huis. De asteroïde-bezoekende missie voor het terugsturen van monsters vertrok woensdag naar de asteroïde Ryugu (162173 Ryugu) en begon aan zijn eenjarige reis terug naar de aarde. En het draagt een kostbare lading.
Hayabusa 2 werd in december 2014 gelanceerd en arriveerde eind juni 2018 in Ryugu. Ryugu is een koolstofhoudende asteroïde nabij de aarde. Door het te bestuderen, hoopt JAXA meer te leren over de vorming en de evolutie van de rotsachtige planeten van het zonnestelsel, inclusief de aarde. In het bijzonder wilde Hayabusa 2 licht werpen op de oorsprong van het water en de organische verbindingen van de aarde.
Asteroïden zoals Ryugu zijn de geëvolueerde overblijfselen van planetesimalen, die zelf de bouwstenen zijn van de rotsachtige planeten. Ze bewaren de ongerepte materialen van het zonnestelsel, waaronder ijs, mineralen en organische verbindingen. Deze materialen hebben in de loop van de tijd interactie met elkaar en door ze te bestuderen op Ryugu hopen wetenschappers meer te weten te komen over de evolutie van het zonnestelsel. Missies zoals Hayabusa 2 zijn de enige manier om ze te bestuderen, omdat ze op de asteroïde niet besmet zijn door terrestrische factoren en hun geologische context intact is.
Hayabusa 2 zou oorspronkelijk drie monsters verzamelen van verschillende locaties op de asteroïde. Toen het ruimtevaartuig echter in Ryugu aankwam en goed naar de oppervlakte keek, veranderden missieplanners dat.
Als gevolg hiervan draagt Hayabusa 2 twee monsters: een oppervlaktemonster van de asteroïde regoliet en een ondergronds monster van monolithisch gesteente, opgegraven met een impactor. (Het is het eerste ruimtevaartuig dat de binnenkant van een asteroïde bemonstert.) Beide monsters bevinden zich in verzegelde containers in de capsule voor monsterretour. Die capsule wordt teruggebracht naar de aarde wanneer Hayabusa 2 in december 2020 voorbij vliegt.
Zodra de monsters zijn opgehaald uit een testbereik in Australië, worden ze geanalyseerd in het Extraterrestrial Sample Curation Centre in Japan. Wetenschappers kunnen delen van deze monsters opvragen voor hun eigen onderzoek.
De monsters worden vergeleken met andere waarnemingen van asteroïden, met interplanetaire stofdeeltjes en in de toekomst met andere asteroïde monsters. Dit zal wetenschappers helpen het verhaal te construeren over hoe de planeten en het zonnestelsel zijn gevormd en geëvolueerd.
Voorbeeldretourmissies hebben een prominente rol gespeeld in ons begrip van het zonnestelsel, dus de verwachtingen voor deze monsters zijn hoog.
Maanmonsters van de Apollo-missies toonden aan dat de maan mogelijk grote lava-oceanen had, en dat is nu een algemeen aanvaarde theorie voor de vroege evolutie van de terrestrische planeten en andere rotsachtige lichamen van voldoende grootte. De datering van die monsters werpt ook licht op de chronologie van maankraters, die is uitgebreid naar andere lichamen in het zonnestelsel. En stofdeeltjes van de komeet 81P / Wild2 toonden aan dat de komeet materialen bevat die zijn gevormd in zowel warme als koude omgevingen, wat een gesprek op gang bracht over hoe materialen zich kunnen hebben vermengd in de vroege proto-zonneschijf.
Misschien nog wel relevanter is de voorganger van Hayabusa 2, Hayabusa.
Hayabusa bezocht de asteroïde Itokawa (25143 Itokawa) en bracht monsters terug naar de aarde. Die missie wordt beschouwd als een baanbrekende technologische prestatie en de monsters uit Itokawa hebben ons wetenschappelijk begrip van asteroïden aanzienlijk verbeterd. Die monsters toonden aan dat Itokawa vroeger veel groter was, dat het ooit was verwarmd tot ten minste 800 C (1470 F), en dat de asteroïde ooit was vernietigd en vervolgens weer in het huidige puinstapeltype was opgegaan.
Toen de Hayabusa 2-missie werd bedacht en gelanceerd, wisten Japanse wetenschappers dat ze over nog betere analytische technieken zouden beschikken dan ze ten tijde van de lancering hadden. Concreet hoopten ze op betere niet-destructieve testtechnieken. Als dat waar is, moeten ze de wetenschappelijke doelstellingen die ze hebben opgesteld kunnen bereiken.
Toen de missie was gepland, schetsten ze de wetenschappelijke doelstellingen. Concreet wilden ze onderzoeken:
- galactische chemische evolutie en de moleculaire wolkenchemie van de zon.
- pre-accretionele chemische evolutie en planetesimale vorming in de proto-zonneschijf.
- geologische evolutie van asteroïden in het zonnestelsel.
- orbitale evolutie en geologische oppervlakteprocessen van een asteroïde nabij de aarde.
Ze wilden ook verschillende planetaire processen onderzoeken.
Hayabusa 2 is nog ver verwijderd van de aarde. Het reisde ongeveer 300 miljoen km (186 miljoen mijl) om Ryugu te bereiken, maar hoeft niet zo ver te reizen om thuis te komen, omdat de aarde en Ryugu nu dichter bij elkaar staan. Gezien de complexiteit van de missie terwijl deze zich op de asteroïde bevond, zou de terugreis eenvoudig moeten zijn.
Het enige uitdagende deel van de missie is het ophalen van de monstercapsule. Als dat allemaal goed gaat, moet de Hayabusa 2-missie als een overweldigend succes worden beschouwd.
Het ruimtevaartuig zelf zal zijn werk niet afmaken zodra het monster is teruggestuurd. Het zou nog steeds genoeg xenonbrandstof moeten hebben (30 kg (66 lb) om zijn ionaandrijving te kunnen bezoeken aan een ander doelwit. Een kandidaat is asteroïde 2001 WR1, een asteroïde met een diameter van 650 meter in de Amor-groep. Hayabusa 2 zal echter waarschijnlijk beperkt zijn tot slechts een fly-by van dat doelwit.
Meer:
- Persbericht: Het huis van de reis: de Hayabusa-2-sonde van Japan die op weg is naar de aarde
- Space Magazine: Hayabusa 2 is het eerste ruimtevaartuig dat de binnenkant van een asteroïde test
- Onderzoeksartikel: Hayabusa 2: Wetenschappelijk belang van monsters teruggestuurd van C-type asteroïde nabij de aarde (162173) 1999 JU2.
