Astronautika: misije

Od svih misija trenutno u akciji, meni lično je najzanimljivija japanska 'Hajabusa 2'. Nije ni čudo jer su Japanci neprevaziđeni majstori u istraživanju malih tela. Pišući jednu od mojih dramski najinteresantnijih e-knjiga, 'Hajabusa – lovac na uzoke asteroida' toliko sam se oduševio japanskim međuplanetnim programom da je pisanje e-knjige o 'Hajabusi 2' bio samo logičan nastavak. Posle toga sam napisao još nekoliko nastavaka, pokrivajući većinu bitnih događaja u istraživanju asteroida Rjugu. Poslednji put sam pisao povodom nastanka veštačkog kratera na asteroidu i lansiranja male kamere koja je snimala čitav događaj! Za ovih 15 meseci koliko sonda vrti oko asteroida, dvaput je pokupila uzorke malog asteroida i izvršila mnoga istraživanja. Šta danas znamo o asteroidu čiji je prečnik jedva nešto veći od 850 metara?

he1

Ukratko, da podsetim: 'Hajabusa 2' je poletela iz Ušinoure pre skoro 5 godina iz Japana, a susrela se sa ugljeničnim asteroidom 162173 Rjugu 27. juna 2018. Posle godinu ipo dana istraživanja, sonda će krenuti put Zemlje u decembru ove godine, da bi pala u pustinju Australije u decembru 2020. Sonda je za ovo vreme izbacila čak četiri mala rovera koji su istražili površinu na potpuno neverovatan način, jer su dve 'Minerve' mogle da skakuću i na taj način putuju po površini.

Glavni cilj misije je zapravo uzimanje uzoraka i plan je bio da se sonda potpuno automatski spusti na samo metar visine i specijalnom 'surlom' pokupi prašinu i komadiće stenja koje će odlomiti mali metkići koji će biti ispaljeni delić sekunde ranije. Plan je bio da se sletanje obavi krajem oktobra 2018, ali snimci su pokazali da je asteroid pokriven većim ili manjim kamenjem ali da nema regolita koji bi mogao da se pokupi, pa je čitav poduhvat odložen. Novi pokušaj je usledio 21. februara 2019, i bio je uspešan. Preciznost sletanja – 1 metar!


Ovaj snimak prikazuje drugi tačdaun od 11. juna '19. u 01:06 UTC, kako ga je videla mala kamera CAM-H. Snimak je ubrzan otprilike 10 puta. (See the full video here.)

A onda, 5. aprila 'Hajabusa 2' je lansirala impaktor koji je udario i napravio krater na površini. Bila je to odlična šansa da se u maju uzme uzorak materijala iz kratera, ali došlo je do malih tehničkih problema sa markerom pa je uzorak pokupljen tek 11. jula 2019.

I tako dalje – biće još prilika za priču o sićušnoj letilici (teška je samo 590 kg). Ono što sam hteo danas da kažem to su dosadašnji rezultati. Vrlo su zanimljivi.

hr3
Asteroid Rjugu. U sredini se viidi krater Urašima. Slika je napravljena 30. juna 2018.

Najpre osnovno: činjenice o Rjugi:

-       To je retrogradni rotator, sa nagibom ose od 171,64±0,03° i sa periodom rotacije od 7,63262±0,00002 sata (7 sati : 37 min. : 57 sec.). Orijentacija polova nije bila sigurna sve dok se 'Hajabusa 2' nije spustila jako nisko.

-       To je objekat sa kupastim polovima, sa ekvatorijalnim grebenom. Prečnik preko ekvatora: 1004±4 metra; preko polova 875±4 metra.

-       Zapremina: 0,377±0,005 km3.

-       Gustina: 1,19±0,02 gr/cm3. Voda je 1,00 gr/cm3.

-       Ako pretpostavimo da asteroidne čestica imaju gustinu ugljeničnih hondrita (najmanja izmerena gustina je oko 2,24±0,06 gr/cm3), onda objekat mora da ima poroznost veću od 50%.

-       On je EKSTREMNO taman, sa albedom uglavnom u rasponu od 1,4 do 1,8 procenata, jedan od najtamnijih objekata ikada snimljenih u Sunčevom sistemu.

-       Ekvator izgleda plavlje boje od viših širina. ('Plavo' je relativan pojam. Čitav asteroid je crno-braon, ali su više širine crvenkastije crno-braon.)

-       Površina je neočekivano kamenita – kamenjaima dvaput više nego na Itokavi. Najveći kamen, u blizini južnog pola, nazvan Otohime, ima visinu od 160 metara.

-       Nije otkriven nijedan prateći satelit.

hr4
Rjugina kamenita površina
. Prikazani teren se nalazi severno od ekvatorijalnog grebena. Tlo je na nekim mestima nagnuto čak 34 stepena – 'nizbrdica' je u pravcu vrha slike. Neko kamenje je tako okrenuto da je očito da polako klizi odozdo na gore.

Razlog i izvor ovog što pišem je press-brifing koji je održao nedavno tim koji rukovodi radom 'Hajabuse 2'. Ovde možeš kao i ja da daunlouduješ njihove prezentacije ovde i ovde, i njihove filmove ovde.

Zaključaka ima mnogo. Bilo koju NEA asteroid mali kao Rjugu (ili Benu koji trenutno istražuje 'OSIRIS-REx') ne može da bude jako star, geološki gledano. Postoje sile koje utiču na promenu asteroidne orbite tokom vremena (efekat Jarkovskog) i ubrzavaju njihovo spinovanje (YORP). Što su asteroidi manji, to se ove sile više ispoljavaju. Jarkovski i YORP mogu da dovedu da asteroid iliudari u neki unutrašnjuplanetu ili spinuje toliko brzo da se raspadne za nekoliko stotina miliona godina.

Osnovna priča za sve slične objekte svodi se na to da se radi o objektima koji potiču iz Glavnog pojasa i da su fragmenti nekog većeg tela koje se raspalo nakon drevnog sudara i serije gravitacionih uticaja a onda su se u poslednjih stotinjak miliona godina našli u orbitnom prostoru u blizini Zemlje. Dakle, od kog velikog asteroida Glavnog pojasa potiču? Čije ćemo komadiće imati kada donesu na Zemlju svoje uzorke 'Hajabusa 2' i 'OSIRIS-REx'? Dr Seiđi Sugita, profa sa Univerziteta Tokijo, prikazao je određene spektroskopske podatke o tome koji bi asteroidi mogli da budu roditelji. Najveća poklapanja su sa 142 Polana i 495 Eulalia, ali ni ona nisu baš savršena.

Animation of 162173 Ryugu, 495 Eulalia and 142 Polana.gif
By Phoenix7777 - Own work Data source: HORIZONS System, JPL, NASA, CC BY-SA 4.0, Link

Poreklo Rjuge može da bude vezano za Polanu (crveno) ili Eulaliu (plavo). Rjuga je zelena, a Zemlja teget.

A šta je s meteoritima? I oni su takođe tajanstveni. Za Rjugu je utvrđeno da ima albedo tipičan za ugljenične asteroide od oko 3 ili 4 posto, ali ne samo da je tamniji od poznatih asteroida, on je tamniji od bilo kojeg ugljik-hondritnog meteorita, izmerenog u laboratoriji. Sastav Rjuginog površinskog materijala izgleda prilično homogen, a svaki spektar sadrži dokaze o sveprisutnosti vrlo male količine hidroksilnog jona, OH-, u Rjuginim mineralima, verovatno u mineralima gline bogatim mineralima. To znači da su materijali od kojih je sastavljen Rjuga bili nekad u interakciji s vodom – prilično čest nalaz u meteoritima.

Najbolja laboratorijska podudarnost koja je pronađena u onome što je otkriveno na Rjugi jesu meteoriti koji su 'skuvani' – 'termički metamorfozirani' meteoriti. Davno, stene od kojij je načinjena Rjuga nastale su u toploj unutrašnjosti mladog velikog asteroida. Ovaj asteroid je bio dovoljno velik za interno vođenu geologiju, pa je verovatno imao nekoliko stotina kilometara u prečniku. U toplom asteroidu tekuća voda je prodirala između stene, koja je menjala minerale, puštajući hidroksilne jone u njih. Ali tada su se još više zagrejali – možda je to stvarno bilo rano tokom stvaranja Sunčevog sistema, kada je bilo aluminijuma-26 koji je radioaktivnim raspadom generisao puno toplote, ili se možda to dogodilo usled snažnog sudara – a dodatno zagrevanje je došlo usled raspada dela hidratizovanih minerala u druge oblike i potamnilo stene. Sigurno postoje dokazi da su barem neke od Rjuginih stena doživjele veliki udar i ponovo se učvrstile u nove stene. Pogledaj blok breče (breccia) na sledećoj fotografiji.

hr6
Površina Rjuge je pokrivena kamenjem svih veličina. 'Hajabusa 2' je napravila ovu sliku tokom spuštanja radi odbacivanja rovera 'MINERVA-II' na površinu. U gornjem desnom uglu se vidi kamen prečnika oko jednog metra koji je sastavljen od raszličitih vrsta stena. To je breča, vrsta stene nastale u sudaru koji je stvorio dovoljno toplote da istopi stenu i spoji fragmente stena zajedno.

Zumirano:

hr7
Kamen breče na Rjugi.
 Rjuga je zapravo hrpa šljunka – ali čak i neki od tih šljunaka je sačinjen od drugog šljunka. Ovaj kamen veličine oko metra u blizini mesta sletanja 'MINERVE-II' predstavlja breču koja se sastoji od nekoliko komada ostalih stena slepljenih zajedno, verovatno zahvaljujući toploti generisanoj u udaru u Rjuginog praroditelja.

Šta možemo da naučimo iz Rjuginog oblika? Iznenađujuće je simetričan i ujednačen; asteroid je oblika dijamanta iz profila, ali gotovo savršeno kružan kada se gleda odozgo. Tlo je nagnuto prilično strmo kada se krene od ekvatora ka polovima, za oko 34 stepena. Asteroidi načinjeni od hrpe šljunka mogu da poprime ovakav oblik ako se vrte dovoljno brzo, ali Rjuga bi se trebao da okreće mnogo brže nego što je to sada slučaj, jednom u nešto manje od 4 sata – da bi se prirodno oblikovao onako kako izgleda danas. Prisutnost kratera na površini ekvatorijalnog grebena sugeriše da je greben prilično stara tvorevina. Ali relativna plavetnilo grebena sugeriše da je mlađi od ostatka korpusa. Tajanstveno.

hr8
Slika koju je 'Hajabusa' naprabila 30. juna 2018. U sredini desno se vidi krater Brabo. Lokacija odakle je uzet prvi uzorak nalazi se u blizini centra vidljivog diska.

U članku S. Sugite i njegovih saradnika može da se nađe malo više detalja o geomorfologiji Rjuge. Oni opisuju najmanje 30 kružnih udubljenja koja su veća od 20 metara. Krateri, zar ne? Može biti. Više od polovine poseduje uzdignute rubove, što geolozi smatraju prilično sigurnom dijagnozom da se radi o udarnim kraterima, barem na ovako malim svetovima. (Kružna udubljenja oko kojih nema uzdignutih ivica mogu biti druge tvorevine, poput jama kod kojih je materijal potonuo sa površine u prazninu ispod tla, ili mesta sa kojih je centrifugalna sila 'lansirala' velike gromade sa površine.) Neka od kružnih udubljenja imaju oblik lavora, što se očekuje od kratera, dok drugi imaju plitke zidove, što bi moglo da znači da su se krateri nekako ispunili materijalom nakon što su nastali. Uopšteno, oblici objekata koje izgledaju poput udarnih kratera govore nam da Ryuga nema unutrašnju čvrstinu ili koheziju; to je stvarno gomila šljunka.

Ryugina stenovitost je bila vrlo neočekivana. Ryuga je mali svet i prosto je prekriven gromadima do nekoliko metara. To veliko kamenje može da bude razlog zašto na Rjugi nema mnogo malih kratera. Krateri koje vidimo na Rjugi promera su od 1 do 30 metara. Objekti koji su napravili te kratere bili su promera od 0,1 do 1 metar – tek nešto manje od gromada koje prekrivaju Rjugu. Na Rjugi nisu formirani manji krateri jer njegova kamenita površina deluje kao neki oklop koji sprečava manje projektile da (na)prave kratere. Mali impaktor, koji udari u neku od tih gromada, samo bi je slomio ili je pomerio, ali ne bi iskopao krater.

hr9
'Hajabusa 2' je napravila ovu sliku sa visine manje od 6 km 20. jula 2018. oko 07:00 UTC. U blizini centra se uočava krater u obliku lavora, najveći na asteroidu.

Ipak, čak i uz argument o oklopu, na Rjugi je manje malih kratera nego što biste očekivali. Barem u poređenju s Mesecom ili Merkurom. Međutim, ako to uporedite s Itokawom i Erosom, ti mali asteroidi u blizini Zemlje takođe imaju dosta malih kratera. Ljudi obično tvrde da seizmički potresi brišu male kratere. To znači, kada se dogodi neki jak udarac, on snažno protrese čitav asteroid, usled čega se šljunak slegne i učini da se mali krateri teško vide. Brojeći najmanje kratera, širine do 10 metara, izgleda da se krateri te veličine brišu u roku od milion i nešto godina. Dakle, svi krateri koje možemo da vidimo u tom rasponu veličina formirali su se otprilike nedavno, neki od njih mnogo više od toga nedavno. No, nijedan od tih kratera neće biti toliko svež kao onaj koji je 'Hajabusa 2' nedavno stvorila.

hr10
Sa visine od 500 m, japanska sonda odbacuje mali impaktor (SCI) prečnika 30 cm, a desno se vidi kako se sonda sakrila iza asteroida da bi se zaštitila od krhotina. Kamera DCAM3 nadgleda iz prikrajka.

Još je vrlo rano donositi zaključke o misiji 'Hayabuse 2'. Uglavnom, sve što je ovde izloženo je opis novog opažanja asteroida. Nema puno odgovora na pitanja odakle potiče, kako je izgledala njegova geološka istorija ili kako se menjala njegova površina. Zapravo, ova rana faza misije na nikad istraženi svet više donosi nova pitanja, nego što daje odgovore na stara. Doći ćemo do odgovora na neka od ovih pitanja tek kad 'Hajabusa 2' dovrši svoje mapiranje, a naučnici proanaliziraju podatke. Dobićemo odgovore na mnoga pitanja tek nakon što se uzorci donesu na Zemlju i podele se laboratorijima širom sveta i analiziraju pomoću svih laboratorijskih tehnika poznatih čovečanstvu. A na neka od tih pitanja nećemo nikad dobiti zadovoljavajući odgovor. Sve to je deo zabave koja se zove planetno istraživanje.

hr11
Fenomenalna slika jer predstavlja snimak površine NEO asteroida koji je napravio jedan od rovera 'Hajabuse 2'.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar