Hayabusa2: approfondimento sulla missione della JAXA

Hayabusa2 è l’erede della misione Hayabusa (dal giapponese, falco pellegrino). Hayabusa nel 2005 ha visitato l’asteroide (25143) Itokawa, osservandolo per circa 2 mesi e riuscendo, seppur con qualche difficoltà, a riportare a Terra alcuni campioni di polvere dalla sua superficie. Similmente, la missione di Hayabusa2 è quella di raggiungere l’asteroide (162173) Ryugu a giugno, osservarlo per circa un anno e mezzo e poi riportare a Terra dei campioni della sua superficie. Ma andiamo a vedere nel dettaglio le fasi della missione, la strumentazione a bordo e la tecnica che sarà utilizzata per il prelievo dei campioni.

(162173) Ryugu

Dal nome provvisorio di 1999 JU3, Ryugu è un asteroide vicino alla Terra (near-Earth Asteroid, NEA) del gruppo Apollo, ossia durante la sua orbita è compresa tra quella di Marte ed un punto interno all’orbita terrestre. In particolare, l’afelio ed il perielio (i punti dell’orbita rispettivamente di maggiore e minore distanza dal Sole) di Ryugu sono di 1.42 e 0.96 unità astronomiche (la distanza media Terra-Sole). Piuttosto scuro (magnitudine assoluta nel visibile 19.3), Ryugu è grande circa 1 km e ruota attorno al proprio asse in poco meno di 8 ore.

Ryugu è classificato attraverso l’analisi spettrale come asteroide di tipo Cg (ossia con caratteristiche degli asteroidi di tipo C e di tipo G), una classe di asteroidi che contiene anche acqua e molecole organiche. Ne segue che l’obiettivo Hayabusa2 risulti piuttosto interessante anche dal punto di vista astrobiologico.

Ryūgū-jō (竜宮城, 龍宮城) significa “palazzo della fortezza del drago” e fa riferimento ad una figura del folklore giapponese, una sorta di dio-drago.

Ryugu osservato dalla sonda Hayabusa2, ormai prossima al suo bersaglio. Credits: JAXA

Le fasi della missione

L’orbita di Hayabusa2. Credits: JAXA

3 dicembre 2014: lancio dal Tanegashima Space Center. Dopo il lancio, la sonda ha eseguito un’orbita simile a quella terrestre attorno al Sole.

3 dicembre 2015: la sonda ha effettuato un flyby della Terra, per sfruttare la fionda gravitazionale verso l’orbita più ampia che la sta portando verso il suo obiettivo.

Giugno 2018: arrivo a Ryugu, dove resterà per circa 18 mesi ad osservare l’asteroide con la strumentazione a bordo.

Fine 2020: ritorno a Terra dopo un’ultima orbita attorno al Sole.

La Terra e la Luna da 3 milioni di km di distanza immortalate dalla sonda Hayabusa2. Credits: JAXA

Gli strumenti scientifici

Small Carry-on Impactor (SCI)

Un blocco di 2 kg di rame (Liner nella figura) sarà rilasciato sulla superficie alla velocità di 2 km/s per creare un piccolo cratere artificiale. Gli obiettivi di questo esperimento sono i seguenti: osservare le variazioni della superficie a causa dell’impatto, acquisire dati utili allo studio delle collisioni planetarie e osservare la superficie scoperta dal cratere. Il contatto con l’ambiente interplanetario genera infatti un’alterazione delle superfici planetarie che ne varia le caratteristiche osservate. Osservare la superficie “fresca” del cratere darebbe invece la possibilità di osservare come sarebbe in assenza di queste alterazioni. Infine, le particelle del cratere saranno prelevate dalla sonda con l’obiettivo di analizzarle una volta riportate a Terra.

Near InfraRed Spectrometer a 3μm (NIRS3) e Thermal Infrared Imager (TIR)

NIRS3. Credits: JAXA
TIR. Credits: JAXA

Hayabusa2 osserverà a lungo l’asteroide da circa 20 km di distanza utilizzando gli strumenti per l’analisi da remoto. I due strumenti principali sono lo spettrometro NIRS3, che lavora nell’infrarosso, e TIR, che studia la radiazione termica. NIRS3 ha come obiettivo l’analisi mineralogica e dell’acqua: la luce infrarossa presenta infatti importanti informazioni riguardo la composizione della superficie. Durante la riflessione della luce solare nella direzione della sonda, infatti, parte della luce viene assorbita dai minerali che compongono le rocce, ad una lunghezza d’onda specifica di ogni minerale. TIR invece ha come obiettivo lo studio della temperatura e dell’inerzia termica della superficie (qui vi abbiamo già parlato di cosa sia questa proprietà).

Minerva-II
I piccoli rover MINERVA. Credits: JAXA

Si tratta di piccoli rover che saranno lanciati sulla superficie e la studieranno direttamente in loco. Anche Hayabusa aveva un rover MINERVA, ma a causa di un problema tecnico, ha mancato il bersaglio e si è perso nello spazio interplanetario.

MASCOT
MASCOT. Credits: JAXA

MASCOT è un piccolo lander (ossia, al contrario dei rover, non ha libertà di movimento ma è fermo) sviluppato dal DLR tedesco e CNES francese. Contiene quattro strumenti di osservazione (MicrOmega, MAG, CAM e MARA), che analizzeranno la superficie misurandone parametri e condizioni ambientali.

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Fonti: JAXA, JPL Small Bodies Database

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