Hajabusa

Hayabusa (po slovensky Sokol), predštartové označenie MUSES-C (Mu Space Engineering Satellite), bola japonská planetárna sonda organizácie JAXA, určená najmä na technologické previerky komponentov budúcich kozmických sond. Vedľajším cieľom tohto experimentu bol prieskum planétky 25143 Itokawa z bezprostrednej blízkosti, pristátie na jej povrchu, odber vzoriek prachu a ich dopravenie na Zem. Misia bola napriek mnohým ťažkostiam napokon úspešná.

Postavila ju firma NEC Toshiba Space Systems, Ltd. (NTSpace), Jokohama (Japonsko). Prevádzkoval ju Institute of Space and Astronautical Science (ISAS, od októbra 2003 súčasť organizácia JAXA), Sagamihara (Japonsko).

Konštrukcia a úlohy sondy 
Trojosovo stabilizovaná sonda je tvaru štvorbokého hranolu vybavená dvoma trojdielnymi, po oboch stranách telesa sondy rovnobežne umiestnenými panelmi fotovoltaických batérií. Z technického hľadiska skúmala: 

 iónový pohon; 
 autonómna navigácia; 
 spôsob odberu vzoriek minerálov z povrchu planétky; 
 návrat vzoriek späť na povrch Zeme. 

Sonda niesla iónový motor používajúci ako pracovnú látku xenón, ionizovaný mikrovlnným žiarením a urýchľovaný elektrostatickým poľom. Pre potreby autonómnej navigácie sonda niesla: 

 dlhofokálnu optickú navigačnú kameru ONC-T (Optical Navigation Camera - Telescopic); 
 krátkofokálnu optickú navigačnú kameru ONC-W (Optical Navigation Camera - Wide-view); 
 sledovače hviezd STT (Star Tracker); 
 laserový lokátor LIDAR (Light Detection and Ranging); 
 laserový diaľkomer LRF (Laser Range Finder); 
 senzory FBS (Fan Beam Sensor). 

Okrem toho sonda vypúšťala špeciálne navádzacie ciele TM (Target Marker) tvaru disku s priemerom 10 cm s vysoko odrazivým povrchom. Na diskoch sú vyleptané mená 877 490 osôb. Na prieskum planétky z obežnej dráhy okolo nej niesla nasledujúce vedecké prístroje: 

 röntgenový fluorescenčný spektrometer; 
 spektrometer pre blízku infračervenú oblasť. 

Pre prieskum okolia miesta pristátia niesla malého skákajúceho robota MINERVA. Odberné zariadenie vystrelením malého projektilu s hmotnosťou niekoľkých gramov rýchlosťou 300 m/s do povrchu asteroidu zvírilo drobný povrchový materiál (prach), ktorý je následne zhromaždený kužeľovitou násoskou. Odber vzoriek sa mal postupne uskutočniť na niekoľkých miestach asteroidu pri opakovaných pristátiach. Pre dopravu vzoriek na Zem bola sonda vybavená návratovým puzdrom s hmotnosťou 20 kg s padákovým systémom. Na hornej podstave sondy bola umiestnená pevná parabolická anténa pre spojenie so Zemou.

Predpokladané trvanie expedície bolo 4,5 roka.

Priebeh letu 
Sonda bola vypustená z kozmodrómu Kagošima dňa 9. mája 2003 o 04:29:25 UTC na medziplanetárnu dráhu, ktorá bola priebežne menená ťahom palubného iónového motora. V máji 2003 však bolo vzhľadom na nestabilitu funkcie v priebehu testovania rozhodnuté nepoužívať iontový motor A. 

Dňa 19. mája 2004 uskutočnila gravitačný manéver pri prelete okolo Zeme vo výške 3725 km. V priebehu preletu okolo Zeme boli urobené na kalibračné účely snímky Mesiaca a Zeme kamerou ONT-T. 

V druhej polovici augusta 2005 bol palubný iónový motor podľa plánu vypnutý a s využitím korekčného motora na chemické palivo začala sonda uskutočňovať stretávací manéver s planétkou Itokawa. Vo vzdialenosti 20 km od cieľa zakotvila 12. septembra 2005. 3. októbra zlyhal druhý z troch silových zotrvačníkov na orientáciu a stabilizáciu sondy (prvý zlyhal ešte počas príletu). Orientáciu sondy tak prevzali trysky v kombinácii s posledným zotrvačníkom. Nácviky zostupu k povrchu planétky sa uskutočnili 4., 9. a 12. novembra 2005. 

Prvý pokus o pristátie a odber vzoriek sonda urobila 19. novembra. Pristátie po dvoch poskokoch bolo síce úspešné a sonda zotrvala na povrchu planétky necelých 30 minút, skôr ako znova odštartovala, ale z technických príčin sa odber vzoriek neuskutočnil. Opakovaný pokus, zavŕšený pristátím 26. novembra o 22:07 UTC na dobu necelej minúty, bol zrejme úspešný. V priebehu štartu sondy z povrchu planétky však došlo k chybovému stavu, sonda stratila orientáciu a prešla do bezpečnostného módu. Telemetrická informácia o priebehu pokusu o oder vzoriek preto nebola na Zemi zachytená.

Odlet sondy od planétky bol naplánovaný na začiatok decembra 2005. 30. novembra však riadiace stredisko oznámilo, že sonde začalo unikať palivo z jednej z dvoch sád pomocných rakiet, druhá sada navyše pravdepodobne zamrzla. Bez oživenia týchto rakiet by bol návrat sondy na Zem nemožný. Sonde zároveň vypadávalo spojenie so Zemou, ako bola vinou zlyhávania stabilizačného systému nesprávne orientovaná. Hayabusa sa vzďaľovala od planétky pomalým tempom 5 km/h.

25. apríla 2007 bol napokon úspešne zapojený iontový motor a sonda zahájila návrat na Zem. V novembri 2009 však zlyhal ďalší z iontových motorov, čo šance na návrat sondy na Zem opäť znížilo. Skombinovaním neutralizéru iontového motoru A a iontového zdroja motoru B sa však podarilo vytvoriť funkčnú motorovú jednotku, čo umožnilo pokračovať v motorickom lete k Zemi. 

Po viacerých korekciách dráhy sa napokon sonda priblížila k Zemi. 13. júna 2010 došlo k oddeleniu návratového puzdra od služobnej časti sondy. Obe časti vstúpili do atmosféry. Služobná časť zhorela. Návratový modul dosadol na Zem 13. júna 2010 vo večerných hodinách v Austrálii. Posádka vrtuľníku ho objavila na predpokladanom mieste. Nasledujúceho dňa bola schránka vyzdvihnutá. V puzdre sa našli častice prachu, spočiatku však nebolo isté, či naozaj pochádzajú z planétky Itokawa, alebo ide o kontamináciu. Až 16. novembra 2010 agentúra JAXA zverejnila predbežnú správu o skúmaní približne 1500 častíc z kontajnera "A", ktorých rozmer väčšinou nepresahoval 10 µm. Morfologické skúmanie skenujúcím elektrónovým mikroskopom a predbežná chemická a mineralogická analýza (minerály olivín, pyroxén, plagioklas a troillit) dokázali, že sú mimozemského pôvodu a že pochádzajú evidentne z planétky (25143) Itokawa na základe porovnávania s jej diaľkovým prieskumom.

Nástupca 
3. decembra 2014 z kozmodrómu Tanegašima učú sentá vzlietla raketa H-IIA 202 s kozmickou sondou Hayabusa 2. Hayabusa 2 má priletieť a vysadiť pristávací modul na planétku (1999 JU3) Ryugu v roku 2018. Sonda so vzorkami má pristáť na Zemi v roku 2020.

Referencie

Externé odkazy 
 Hayabusa v encyklopédii SPACE 40
 Hayabusa a Hayabusa 2 na stránke kozmo-data

Sondy JAXA
Asteroidálne sondy
Kozmonautika v 2003
Zaniknuté sondy
Prieskum planétok