A japán űrszonda tankelhárító lövedéket lőtt a földközeli kisbolygóba

10411

A japán Hayabusa-2 űrszonda nagy sebességű lövedéket lőtt a Ryugu földközeli kisbolygó felszínébe. A lövedék működése hasonlít a földi modern katonai páncélos elhárító rakéták és lézerirányítású bombák romboló lövedékének, fejének működéséhez. A keletkezett kráter tanulmányozásával a kisbolygó anyagát és szerkezetét ismerhetjük meg.

Mint arról már beszámoltunk, 2019. február 22-én a Japán Űrügynökség (JAXA) Hayabusa-2 (“Sólyom”) űrszondája sikeresen mintát vett a (162173) Ryugu (“Sárkány Palotája” vagy “Tengeri Sárkány Palotája”) földközeli aszteroidából, pontosabban annak felszínébe pontosan belőtt, mintegy 50 gramm tömegű lövedék becsapódása által kidobott anyagból.

Április 5-én egy újabb, előre eltervezett kísérletre került sor a kisbolygó anyagának és szerkezetének megismerése céljából. A cél az űrszonda által kilőtt SCI (Small Carry-on Impactor, kis méretű, speciális alakú becsapódó próbatest) lövedék egy előre kiválasztott területen nagy sebességgel történő becsapódásának megfigyelése és a következmények tanulmányozása volt. A kidobott anyagfelhő és a keletkezett becsapódási alakzat (kráter) vizsgálata sokat elárul a kis égitest anyagáról, mechanikai tulajdonságairól és szerkezeti felépítéséről.

Mivel a szondára veszélyes lehet a kidobódó törmelék, ezért a kis próbatest célra irányítása és kibocsátása után a szonda eltávolodott a célterület látóhatárán túlra (“elbújt fedezékbe”). A próbatest kibocsátásával egyidejűleg egy azt követő mini kamerát (DCAM3) is útjára indított a szonda, hogy az a becsapódásig kövesse a próbatestet, és közvetítse az útját – szerencsés esetben pedig a becsapódásról is közvetítsen képi információt. A kamera végül is elpusztult, mert maga is becsapódott az aszteroida felszínébe, hiszen nem volt manőverező hajtóműve, de addig is értékes felvételeket készített az SCI kísérletről. Az alábbi ábra a Hayabusa-2 SCI becsapódási kísérletének eseményeit mutatja be.

A japán Hayabusa-2 űrszonda henger alakú SCI próbatestet bocsát ki (bal oldali kép), és annak robbanásával kilőtt nagy sebességű próbatest becsapódik a kisbolygó felszínébe (jobb oldali kép). Az eseményeket a DCAM3 mini kamera közvetíti (Kép: JAXA)

A becsapódás nem egyszerűen a kibocsátott test eredeti, lassú, csak mintegy 200 méter
másodpercenkénti sebességével történt, hanem annál nagyobb, 1,9 km/s sebességgel, ami mélyebb, nagyobb kráter kialakulásához vezethet, és az aszteroida mélyebb rétegeiből is anyagmintát dob ki, aminek felhője távolról, a szondáról, illetve a DCAM3 mini kamerával tanulmányozható. A Hayabusa-2 szonda testének alsó, vagyis a kisbolygó felé forduló részén van az SCI kísérlet lövedéke.

A Hayabusa-2 űrszonda fedélzeti műszerei és kísérleti berendezései, köztük az SCI (Small Carry-on Impactor) lövedékkel (alul) (Kép: JAXA)

A becsapódó test az SCI hengeres testének a kisbolygó felszíne felé forduló része, egy 2,5 kg tömegű rézlemez vagy réztömb. A réztömb nagy becsapódási sebességét az SCI hengeres testében lévő 4,5 kg tömegű speciális plasztik robbanóagyaggal (HMX vagy oktogén, vagyis robbanó nitramin, ami egyébként stabil, könnyen tárolható, és mint látható, az űrbe is kijuttatható) érték el.

A Hayabusa-2 SCI (Small Carry-on Impactor) felépítése. Egy hengeres borításon belül levő kúp alakú fejben (hüvely) van a 4,5 kg robbanótöltet, ami a kúp alaplapját képező 2,5 kg tömegű réz lövedéket, próbatestet 1,9 km/s sebességre gyorsítja a becsapódáshoz. A robbanást, indítást előidéző mechanikus detonátor a kúp csúcsában van (Kép: JAXA)

A lövedék működése hasonlít többek között a földi modern katonai nukleáris töltetek indítótöltetére, iniciátorára vagy detonátorára, bizonyos plasztik robbanóeszközökre, páncélos elhárító rakéták és lézerirányítású bombák romboló lövedékének, fejének működésére. A Hayabusa-2 SCI (és bizonyos földi lövedékek) esetében a kezdetben sík felületű rézlemez (rézkorong) a robbanással történt indítása után ezredmásodperc alatt a repülés irányába benyomódik és hegyes, kúpos alakot vesz fel, ami nagy mozgási energiával kemény céltárgyakba is be tud hatolni. Tehát azért is különleges az ilyen lövedék (itt: becsapódó próbatest), mert az igen hatékony romboló alakját a kilövése utáni pillanatokban veszi fel.

Összehasonlításul: a mostani SCI becsapódási kísérletben egy 2,5 kg-os réztest 1,9 km/s sebességgel csapódott be a kisbolygóba, míg februárban csak egy 50 grammos tantálgolyó 300 méter/s sebességgel. Emlékeztetőül: 2005-ben a NASA Deep Impact kísérletében egy 372 kg-os réztömb csapódott be 10,2 km/s kozmikus sebességgel a 9P/Tempel 1 üstökös felszínébe. A Hayabusa-2 viszont nem egy száguldó űrszonda volt, hanem a kisbolygó körül lassan mozgó test, ezért kellett a speciális robbanóanyag és a próbatest lövedékszerű indítása.

A Hayabusa-2 SCI kezdetben sík vagy korong alakú rézlemeze az indító robbanást követő pillanatokban hegyes alakot vesz fel, ami megnöveli a kemény céltárgyba való behatoló-képességét (Kép: JAXA)

A mostani SCI becsapódás kijelölt helye a Ryugu kisbolygó felszínén a Kolobok-kráter közelében van, nem messze a tavaly októberben felszínre juttatott MASCOT leszállóegység végső pozíciójától. A március elején kiadott térképen az SCI és a többi felszínre juttatott eszköz helye is be van jelölve.

A Hayabusa-2 SCI kísérlethez a próbatest becsapódási helye a Kolobok-krátertől balra van (bal oldali kép). A Ryugu felszíni térképe 2019. márciusi kiadású (Kép: JAXA)

Az SCI kijelölt becsapódási helye, a Kolobok-kráter jól látszik a Hayabusa-2 egy korábbi felvételén.

A Kolobok-kráter (nagy átmérőjű lapos becsapódási kráter a Ryugu aszteroida felszínén, a tőle balra eső területen történt az SCI próbatest becsapódása (l. még az előző ábrán bemutatott felszíni térképet is) (Kép: JAXA)

Az SCI próbatest repülését követő DCAM3 mini kamera képfelvételt is készített a becsapódás keltette anyagfelhőről, ami a kisbolygó horizontján halványan ugyan, de látszik.

A Hayabusa-2 űrszonda DCAM3 mini kamerája felvételén látszik az SCI próbatest becsapódása által keltett anyagfelhő a kisbolygó horizontján (Kép: JAXA)

A Hayabusa-2 szonda következő felszíni mintavételét a mostani SCI kísérletben keletkezett kráterből vagy az annak közelébe visszahullott törmelékből tervezik. A menetrend szerint a Hayabusa-2 űrszonda a begyűjtött anyagmintákkal 2019 decemberében indul vissza a Földre, és 2020 decemberében érne földet a kapszula, benne a kisbolygóról gyűjtött mintákkal.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Forrás:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Hozzászólás

hozzászólás