تقترب وكالة الفضاء اليابانية من نهاية رحلة استكشافية تهدف إلى تسليط الضوء على الدهور المبكرة للنظام الشمسي وربما تقديم أدلة حول أصول الحياة على الأرض.
لكن أولاً ، سيتعين عليها القيام بمطاردة زبال في المناطق النائية الأسترالية.
في نهاية هذا الأسبوع ، ستهبط أجزاء من كويكب في منطقة قاحلة بالقرب من ووميرا ، جنوب أستراليا. يتم نقلها إلى الأرض بواسطة Hayabusa2 ، وهو مسبار فضاء آلي أطلقته وكالة الفضاء اليابانية JAXA في عام 2014 لاستكشاف كويكب اسمه Ryugu ، وهو صخرة داكنة غنية بالكربون يبلغ عرضها أكثر قليلاً من نصف ميل.
سيؤدي نجاح المهمة والعلوم التي تنتجها إلى رفع مكانة اليابان كلاعب مركزي في استكشاف الفضاء السحيق ، جنبًا إلى جنب مع وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وروسيا. JAXA لديها حاليا مركبة فضائية في مدار حول كوكب الزهرة دراسة عربي المناخ الجهنمي لهذا الكوكب ويتعاون مع الأوروبيين في مهمة في طريقها إلى عطارد.
في السنوات القادمة ، تخطط اليابان ل إعادة الصخور من فوبوس، قمر المريخ ، والمساهمة في برنامج أرتميس التابع لناسا لإرسال رواد فضاء إلى قمر الأرض.
لكن التحدي المباشر سيكون البحث في الظلام عن كبسولة عرضها 16 بوصة تحتوي على عينات من الكويكب في مكان ما وسط مئات الأميال المربعة في منطقة 280 ميلاً شمال أديلايد ، أقرب مدينة كبيرة.
قال شوجو تاتشيبانا ، المحقق الرئيسي المسؤول عن تحليل عينات هايابوسا 2: “إنها حقًا في وسط اللا مكان”. إنه جزء من فريق مكون من أكثر من 70 شخصًا من اليابان وصلوا إلى Woomera لاستعادة الكبسولة. توفر المنطقة ، التي يستخدمها الجيش الأسترالي للاختبار ، مساحة واسعة مفتوحة مثالية لعودة مسبار بين الكواكب.
انفصلت كبسولة العودة الصغيرة عن المركبة الفضائية الرئيسية قبل حوالي 12 ساعة من الهبوط المقرر ، عندما كانت تبعد حوالي 125 ألف ميل عن الأرض. جاكسا ستبث تغطية حية يبدأ هبوط الكبسولة في الساعة 11:30 صباحًا بالتوقيت الشرقي من يوم السبت. (ستكون ساعات ما قبل الفجر يوم الأحد في أستراليا).
من المتوقع أن تضرب الكبسولة الأرض قبل الظهر ببضع دقائق.
في مقابلة ، قال ماكوتو يوشيكاوا ، مدير المهمة ، إن هناك حالة عدم يقين تبلغ حوالي 10 كيلومترات ، أو حوالي ستة أميال ، في تحديد المكان الذي ستعود فيه الكبسولة إلى الغلاف الجوي. على ارتفاع ستة أميال ، ستطلق الكبسولة مظلة ، وسيزيد المكان الذي تنجرف فيه أثناء هبوطها من حالة عدم اليقين.
قال الدكتور يوشيكاوا: “يعتمد مكان الهبوط على الرياح في ذلك اليوم”. وقال إن المنطقة التي قد يضطر الباحثون إلى تغطيتها يمكن أن تمتد نحو 60 ميلاً.
سيساعد مسار الكرة النارية للهواء شديد السخونة الناتج عن الكبسولة المعاد دخولها في توجيه فريق الاسترداد ، وكذلك منارة الراديو الخاصة بالكبسولة. ستصبح المهمة أكثر صعوبة إذا فشل المرشد أو إذا فشلت المظلة في الانتشار.
هناك القليل من الاندفاع أيضًا. يأمل الفريق في استعادة الكبسولة وإجراء تحليل أولي ونقلها إلى اليابان في غضون 100 ساعة. على الرغم من أن الكبسولة مغلقة ، إلا أن القلق هو أن هواء الأرض سوف يتسرب ببطء إلى الداخل. قال الدكتور تاتشيبانا: “لا يوجد مانع تسرب تام”.
بمجرد العثور على الكبسولة ، ستأخذها طائرة هليكوبتر إلى المختبر الذي تم إنشاؤه في قاعدة القوات الجوية الأسترالية في ووميرا. هناك أداة تستخرج أي غازات داخل الكبسولة قد تكون قد أطلقتها صخور الكويكب أثناء اهتزازها وتحطيمها أثناء إعادة الدخول. قال الدكتور يوشيكاوا إن العلماء يرغبون أيضًا في معرفة ما إذا كان بإمكانهم اكتشاف أي جزيئات من الرياح الشمسية من الهيليوم التي اصطدمت بالكويكب وانضممت في الصخور.
ستطمئن الغازات العلماء أيضًا أن هايابوسا 2 نجحت بالفعل في جمع عينات من ريوجو. مطلوب ما لا يقل عن 0.1 جرام ، أو أقل من 1/280 من أونصة ، لإعلان النجاح. الأمل هو أن المركبة الفضائية جلبت عدة غرامات.
في اليابان ، سيبدأ فريق Hayabusa2 تحليل عينات Ryugu. في غضون عام تقريبًا ، ستتم مشاركة بعض العينات مع علماء آخرين لإجراء دراسة إضافية.
لجمع هذه العينات ، وصل Hayabusa2 إلى الكويكب في يونيو 2018. ونفذت سلسلة من التحقيقات ، كل منها من التعقيد التقني المتصاعد. أسقطت مجسات على سطح ريوجو ، أحدث حفرة في الكويكب لننظر إلى ما يكمن تحته ونزل مرتين إلى السطح للاستيلاء على قطع صغيرة من الكويكب ، وهي عملية أثبتت أنها أكثر صعوبة مما كان متوقعًا بسبب وجود العديد من الصخور على السطح.
قال ماساكي فوجيموتو ، نائب المدير العام لمعهد علوم الفضاء والملاحة الفضائية ، وهو جزء من جاكسا ، إن العوالم الصغيرة مثل ريوجو لم تكن ذات أهمية كبيرة لعلماء الكواكب الذين ركزوا على دراسة الكواكب. “الأجسام الصغيرة ، من يهتم؟” هو قال. “ولكن إذا كنت جادًا بشأن تكوين أنظمة كوكبية ، فإن الأجسام الصغيرة مهمة بالفعل.”
يمكن أن تعطي دراسة المياه المحتجزة في المعادن من Ryugu تلميحات إذا كانت المياه في محيطات الأرض تأتي من الكويكبات ، وإذا كان من الممكن أن تكون الجزيئات القائمة على الكربون قد بذرت اللبنات الأساسية للحياة.
سيذهب جزء من عينات Ryugu إلى وكالة ناسا ، التي تعيد بعض الصخور والتربة من كويكب آخر من خلال مهمة OSIRIS-REX. ال كان مسبار الفضاء أوزيريس-ريكس يدرس كويكبًا أصغر غنيًا بالكربون اسمه بينو وستعود إلى الأرض في الربيع المقبل ، إسقاط عينات الصخور في سبتمبر 2023.
تبين أن Ryugu و Bennu متشابهان بشكل مدهش من بعض النواحي ، كلاهما يبدوان مثل قمم دوارة وأسطح مغطاة بالصخور ، لكنهما مختلفان من نواحٍ أخرى. يبدو أن الصخور في ريوجو تحتوي على كمية أقل من الماء ، على سبيل المثال. لن تتضح أهمية أوجه التشابه والاختلاف إلا بعد دراسة العلماء للصخور بمزيد من التفصيل.
قال هارولد سي كونولي جونيور ، أستاذ الجيولوجيا في جامعة روان في نيوجيرسي وعالم عينة المهمة في أوزيريس-ريكس: “عندما تعود عينة أوزيريس-ريكس مرة أخرى ، سيكون لدينا دروس مستفادة من مهمة هايابوسا 2”. “أوجه التشابه والاختلاف رائعة للغاية.”
يأمل الدكتور كونولي في الذهاب إلى اليابان الصيف المقبل للمشاركة في تحليل عينات ريوجو.
هايابوسا 2 ليست أول مهمة كوكبية يابانية. في الواقع ، يشير اسمها إلى وجود Hayabusa ، وهي مهمة سابقة جلبت عينات من كويكب آخر ، Itokawa. لكن تلك المهمة ، التي انطلقت في عام 2003 وعادت في عام 2010 ، واجهت مشاكل فنية كبيرة. وكذلك فعلت مركبة الفضاء أكاتسوكي التابعة لوكالة جاكسا ، الموجودة حاليًا في مدار حول كوكب الزهرة ، والتي تمكنت الوكالة اليابانية من إعادتها إلى مهمة علمية بعد سنوات من الصعوبة. كما فشلت مهمة يابانية إلى المريخ في عام 2003.
على النقيض من ذلك ، سارت عمليات Hayabusa2 بلا عيب تقريبًا ، على الرغم من أنها تحتفظ بنفس التصميم العام لسابقتها. قال الدكتور يوشيكاوا ، مدير البعثة ، “في الواقع ، لا توجد مشكلات كبيرة”. “بالطبع ، الصغار.”
وقال إن الفريق درس بالتفصيل الإخفاقات في هايابوسا وأجرى تغييرات حسب الحاجة ، كما أجرى العديد من التدريبات لمحاولة توقع أي حالات طارئة قد يواجهها.
تعمل البعثات اليابانية عمومًا بميزانيات أصغر من ميزانيات ناسا ، وبالتالي فهي تحمل عددًا أقل من الأدوات. تكلفة Hayabusa2 أقل من 300 مليون دولار بينما سعر OSIRIS-REX سيبلغ حوالي مليار دولار.
إنزال عينات Ryugu ليس نهاية مهمة Hayabusa2. بعد إطلاق كبسولة العودة ، غيرت المركبة الفضائية الرئيسية مسارها لتفادي الاصطدام بالأرض ، فقد فقدت بمقدار 125 ميلاً. سوف يسافر الآن إلى كويكب آخر ، صغير الحجم تم تحديده عام 1998 KY26 ويبلغ قطره 100 قدم فقط ولكنه يدور بسرعة ، ويكمل دورة واحدة في أقل من 11 دقيقة.
ستستخدم Hayabusa2 عمليتي طيران على الأرض لتتوجه نحو KY26 ، لتصل أخيرًا في عام 2031. وستجري بعض التجارب الفلكية خلال رحلتها الممتدة إلى الفضاء السحيق والمركبة الفضائية لا يزال يحمل مقذوفًا أخيرًا قد يستخدمه لاختبار سطح تلك الصخور الفضائية.
