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Recuperación de las muestras obtenidas por Hayabusa-2

La cápsula de retorno de la misión Hayabusa-2 de JAXA, con muestras del asteroide Ryugu, aterrizó en Woomera, Australia. La nave principal inicia una misión de 11 años a otros asteroides.

La cápsula de retorno de muestras Hayabusa-2 de la agencia espacial de Japón JAXA aterrizó en Woomera, Australia el 6 de diciembre. La nave no solo trajo material de la superficie del asteroide 162173 Ryugu, sino también material del subsuelo, y será ahora analizado por científicos japoneses y de la comunidad científica internacional, tras completar una misión de seis años.

Mientras tanto, la nave espacial principal Hayabusa-2, utilizando su capacidad de propulsión restante, inició una misión astronómica extendida de 11 años.

Hayabusa-2

Hayabusa-2 es una misión operada JAXA con una masa seca de 490 kg. Fue lanzada con cuatro pequeños rovers, un impactador y cinco marcadores de objetivos el 3 de diciembre de 2014 mediante un cohete H-IIA desde el Centro Espacial Tanegashima y se reunió con el asteroide Ryugu el 27 de junio de 2018.

En Ryugu, Hayabusa-2 recolectó muestras, desplegó un impactador cinético e intentó lanzar cuatro pequeños rovers sobre la superficie del asteroide. 

Los dos primeros rovers, HIBOU y OWL, se desplegaron con éxito el 21 de septiembre de 2018. Un tercero, Rover-2, tuvo éxito el 3 de octubre de 2018; sin embargo, el cuarto falló antes de ser lanzado. No obstante, este róver se utilizó para recopilar información gravitacional durante una liberación intencionalmente destructiva de Hayabusa-2 el 2 de octubre de 2019 que resultó en el choque del rover contra Ryugu.

Debido a la baja gravedad en el asteroide, los tres rovers no pudieron utilizar ruedas. En su lugar, utilizaron un motor de energía solar para impulsarse a través de la superficie mediante una serie de saltos, lo que sirvió como demostrador de tecnología para futuros entornos de baja gravedad.

El módulo de descenso MASCOT contó con la participación de las agencias espaciales de Francia y de Alemania y llevó a bordo un espectrómetro infrarrojo, un magnetómetro, un radiómetro, y una cámara.

La misión tenía como objetivo la recolección de tres muestras: regolito de superficie con exhibición de rasgos de minerales hidratados; regolito superficial con evidencia débil o no observable de alteraciones acuosas y material subterráneo excavado.

La recolección de muestras debía comenzar en octubre de 2018 con regolito de superficie, pero se retrasó cuando los rovers desplegados mostraron un gran terreno rocos y ningún regolito para tomar muestras. El equipo finalmente encontró el regolito que necesitaban y recogió la primera y única muestra para la misión el 22 de febrero de 2019.

La cantidad de regolito recolectado en febrero fue significativa, y un evento de recolección posterior se consideró demasiado riesgoso en función de la cantidad que ya se encontraba a bordo de la nave. En cambio, el equipo pasó al evento del impactador cinético para el muestreo del subsuelo. El Impactador se desplegó el 5 de abril de 2019 y contenía un proyectil de cobre de 2,5 kg que se dispararía propulsivamente a la superficie de Ryugu para excavar material debajo de la superficie que no había sido sometido a la intemperie espacial.

Después de disparar el impactador, Hayabusa-2 desplegó una cámara para monitorear el evento de impacto y posteriormente maniobró detrás del asteroide para protegerse.

Aproximadamente 40 minutos después del despliegue, el impactador sopló su carga, enviando un proyectil de cobre hacia la superficie. Dos semanas después del impacto, para dar tiempo a que todos los escombros levantados desde la superficie volvieran a asentarse, Hayabusa2 regresó para observar el cráter en detalle. Luego los planificadores de la misión ordenaron a la nave que descendiera a la superficie y recolectara el material subterráneo ahora expuesto.

Retorno de las muestras

Después de la misión de muestreo, la nave espacial partió de Ryugu utilizando sus propulsores de iones (con combustible de xenón) a bordo. Los tres propulsores de iones de la nave espacial se utilizaron para ajustar su órbita alrededor de Ryugu, realizar maniobras de cambio de velocidad de baja energía y realizar los encendidos para devolver la nave espacial a la Tierra. Un cuarto propulsor se mantuvo como respaldo.

Durante el viaje de regreso a la Tierra, la nave espacial realizó una serie de maniobras de corrección de trayectoria (TCM) que condujeron al TCM-3 a 3.6 millones de kilómetros de la Tierra, lo que colocó a la nave espacial en un curso de intercepción directa con el planeta. Esto se refinó aún más en TCM-4 a una distancia de 1,74 millones de km para alinear la nave con el área de aterrizaje en Woomera, Australia.

Como resultado de la pandemia en curso, el equipo que reunió la cápsula llegó a Australia en noviembre y emprendió el período de cuarentena necesario. Una vez en el país, los equipos combinados de 83 personas instalaron una serie de antenas terrestres para ubicar el satélite.

El 5 de diciembre a las 05:30 UTC, la cápsula de retorno de muestra se separó con éxito de la nave espacial principal. Entre las 06:30 – 09:00 UTC, la nave Hayabusa-2 encendió sus motores de iones para realizar una maniobra de escape de la Tierra y así continuar su misión extendida. Mientras tanto, la nave de regreso entró en la atmósfera a las 17:28 UTC a una altitud de 121 km. Posteriormente, el despliegue de paracaídas siguió a las 17:32 UTC. El aterrizaje se produjo dentro de un área de 100 km2 cerrada por la Real Fuerza Aérea Australiana.

Una antena de baliza transmitió la ubicación de la cápsula de retorno a los dispositivos portátiles del equipo. Esta señal permitió determinar la posición con precisión, utilizando cinco antenas desplegadas en el suelo, así como a bordo de un helicóptero de búsqueda.

JAXA planeó una extensión de la misión de 11 años para la nave principal. El destino es el asteroide 1998 KY26 de 30 m de diámetro (mucho más pequeño que Ryugu). Para llegar allí, la nave realizará una serie de encendidos y completará 6,5 órbitas alrededor del Sol.

En 2026, hará un rápido sobrevuelo del asteroide 2001 CY21. Como Hayabusa-2 no se diseñó inicialmente para este objetivo, las cámaras son limitadas, sin teleobjetivo. En 2027 y 2028, se planean dos sobrevuelos terrestres.

Finalmente, en 2031, 27 años después del lanzamiento y 11 años después de que finalizara la misión original, la nave espacial se acercará a 1998 KY26. Una vez allí, Hayabusa-2 utilizará sus cámaras de imágenes y un marcador de objetivo restante para analizar el asteroide.

Fuente: NASA Spaceflight