Aterrizando en un asteroide: los detalles de la recogida de muestras de Hayabusa 2

.«..y la mano de la Humanidad tocó una nueva y pequeña estrella» (jinrui no te ga atarashii chiisana hoshi ni todokimashita / 人類の手が新しい小さな星に届きました). De esta forma tan poética ha definido la agencia espacial japonesa JAXA el primer intento de recogida de muestras de la sonda Hayabusa 2 en el asteroide Ryugu el pasado 21 de febrero de 2019. Hace poco hablamos en detalle de las complejidades de esta maniobra, pero ahora hemos podido ver el vídeo con la secuencia de «aterrizaje» completa. Y es simplemente espectacular:

Momento del contacto con el suelo (izquierda) y poco después. Se aprecian las partículas volando (JAXA).

En el vídeo, tomado por la cámara CAM-H (Small Monitor Camera) que apunta hacia la parte inferior de la sonda y del que hasta el momento solo habíamos visto imágenes sueltas, se aprecia la manguera del mecanismo de recogida de muestras SMP (Sampler Mechanism Probe) y la sombra de Hayabusa 2 sobre la superficie del asteroide Ryugu. La velocidad del vídeo se ha acelerado cinco veces, porque en la débil gravedad de Ryugu las cosas suceden de forma mucho más lenta. Aún así, se puede ver claramente el momento en el que la sonda contacta con el asteroide y luego comienza a ascender rodeada de piedras y guijarros de todos los tamaños. La lluvia de partículas no se debe a la violencia del choque, sino al efecto de los propulsores de la nave y a que en el momento del contacto con el suelo la sonda disparó una «bala» de tántalo de cinco gramos a 1000 km/h que levantó gran cantidad de regolito, de tal forma que algunas de las partículas —esperemos— acabaron en el contenedor de muestras.

Imagen de la zona de retorno de muestras L08-E1 a 25 metros de altura después de que la sonda Hayabusa 2 contactase con la superficie el 21 de febrero de 2019. Se ve la sombra de la sonda. La imagen ha sido tomada por la cámara ONC-W1 (JAXA).
Imagen de la zona de recogida de muestras L08-E1 tomada antes de la maniobra. El punto TM es la situación del marcador (JAXA).
La misma zona después del intento. La flecha roja señala el marcador (JAXA).

El primer intento de recogida de muestras de la misión tuvo lugar el 21 de febrero de 2019 a las 22:29:10 UTC en la zona L08-E1, que, siguiendo la confusa costumbre de JAXA de bautizar nombres y vehículos a posteriori, se denomina ahora Tamatebako (y que la UAI esté tranquila: el equipo de Hayabusa 2 deja claro que se trata de un apodo y no de un nombre oficial; toma nota, Alan Stern). Durante el descenso al asteroide la sonda se guió mediante navegación óptica haciendo uso del marcador reflectante TM-B. El sistema de navegación y guiado funcionó de forma exquisita y la nave posó el extremo de la manguera SMP a menos de un metro de la zona planeada.

En rojo, el punto donde la manguera SMP tocó la superficie. El punto verde era el lugar esperado (JAXA).
Como vemos, la sonda aterrizó a un metro del lugar planeado (JAXA).
Detalles de la cámara CAM-H (JAXA).
Campo de visión de la cámara (JAXA).
Detalle de la manguera de recogida de muestras SMP (JAXA).

La sonda se acercó a Ryugu desde el punto de espera donde se hallaba, a 20 kilómetros de distancia. La velocidad de descenso debía haber sido de 40 cm/s, pero por culpa de un retraso en la maniobra se decidió acelerar la aproximación hasta los 90 cm/s para compensar el tiempo perdido. A 5 kilómetros de altura la nave frenó su velocidad a 10 cm/s y a 45 metros de altura la sonda paró su descenso y se deslizó horizontalmente sobre la superficie, al mismo tiempo que cambiaba las comunicaciones de la antena principal de alta ganancia (HGA) a la de baja ganancia (LGA). Cuando el sistema de navegación detectó el marcador reflectante de 10 centímetros de diámetro reanudó el descenso sobre su vertical hasta situarse a 8,5 metros de altura. En ese momento se movió en horizontal para situarse sobre la zona L08-E1 e inclinó su orientación unos 7,5º para adaptarse a la pendiente local. Luego se dejó caer hasta alcanzar el suelo. En todo momento la sonda tuvo el Sol a su «espalda» para garantizar la iluminación adecuada de los paneles solares.

Trayectoria de descenso (JAXA).
Fases final del descenso (JAXA).
Telemetría recibida de las maniobras realizadas durante el encuentro (JAXA).
Esquema del contenedor de muestras (JAXA).
Detalle del sistema de recogida de muestras (JAXA).

Diez minutos después del contacto con el suelo, y mientras la sonda se alejaba del asteroide, los propulsores dieron una pequeña sacudida de apenas 1 cm/s a a la nave para asegurarse de que el regolito que se encontraba en el extremo de la manguera SMP subiese hasta el contenedor de muestras. Dicho contenedor contiene tres espacios separados que se pueden cerrar usando un cilindro móvil conectado a la manguera. 50 minutos después de la maniobra el cilindro rotó para cerrar el espacio A con el fin de evitar que se pierdan las muestras y, de paso, para dejar abierto el B de cara a la siguiente maniobra de recogida de muestras.

La zona de recogida de muestras L08-E1, ahora conocida como Tamatebako (JAXA).
Mapa de Ryugu. Tritonis es el lugar donde aterrizaron los dos rovers Minerva, mientras que el País de las Maravillas de Alicia es el lugar de descenso de MASCOT (JAXA).

El nombre de Tamatebako —«cofre del tesoro» en japonés— viene de la historia de Urashima Taro. En esta historia, de la que Ryugu toma el nombre, sale humo del cofre del tesoro al abrirlo, del mismo modo que en la maniobra salieron despedidas rocas y polvo cuando Hayabusa 2 se posó. ¿Y qué hará ahora la sonda? Pues entre el 6 y 8 de marzo y el 20 y 22 de marzo la nave realizará las maniobras de descenso DO-S01 y CRA1, respectivamente, para estudiar de cerca la zona donde se planea llevar a cabo el impacto con la carga hueca SCI (Small Carry-on Impactor). Este proyectil creará a principios de abril un nuevo cráter en la superficie que servirá para estudiar la estructura interna de Ryugu. La sonda se acercará al cráter a finales de abril. El equipo de Hayabusa 2 planea efectuar una segunda maniobra de recogida de muestras en este nuevo cráter a partir de mayo, aunque prácticamente ya ha descartado llevar a cabo la tercera maniobra que estaba planeada (cada maniobra supone un riesgo muy alto de fracaso). Pasado julio, Hayabusa 2 soltará sobre la superficie el último rover que lleva, el MINERVA-II2, y dejará el asteroide a finales de año. La cápsula con las muestras aterrizará en Australia a finales de 2020. Mientras eso ocurre, sigamos disfrutando de ese precioso vídeo de la «mano de la Humanidad» tocando una nueva estrella.

En amarillo la zona donde se planea hacer chocar el SCI (JAXA).

Referencias:

  • http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/enjoy/material/press/Hayabusa2_Press20190305_ver9_en.pdf


25 Comentarios

  1. Como siempre un gran articulo. Muy buen trabajo, JAXA, a ver si todo ha salido bien -mas lo que todavia queda por delante-, y hay muestras de Ryugu a bordo.

  2. Ojalá que está vez la recolección de muestras sea exitosa por qué sería penoso que cuando lleguen ala tierra nos llevemos un chasco .

  3. Magnífico trabajo de los técnicos de la JAXA. Lástima que su política de comunicación sea tan pobre…. Deberían contratar a alguien del departamento de marketing de cualquier multinacional nipona.

    1. Al menos superan a la ESA, y a lo que paso con Rosetta y a esas imagenes que no querian que salieran a la luz hasta mucho despues. O lo que querian que pasara con los datos de Huygens enviados desde Titan.

  4. Me gusta eso de “la mano de la Humanidad”, como reconociendo que es un hito de toda nuestra especie en su conjunto, y no el logro, casi egoista, de tal o cual estado…

    No sé por qué no han colocado algún dispositivo (una mini cámara de baja resolución, por ejemplo) que asegure que las muestras han quedado prefectame recogidas y listas para traer de vuelta. Discupad mi ignorancia si lo que planteo es una burrada.

    1. Disculpa la obviedad, pero el Estado del Japón es parte de la humanidad y fueron sus contribuyentes quienes financiaron la misión.

      1. Por eso considero particularmente “generoso” haber conseguido este hito y nombrar a la Humanidad en su conjunto antes que a ellos mismos.

    2. O un sistema para pesar la cámara de muestras después de la recogida para ver si el peso se ha incrementado (con un breve encendido de los motores para generar gravedad, si es necesario).

      Y un aplauso para la JAXA & Cía.

  5. Impresionante misión. No me imagino como se puede hacer más trabajos distintos con una pequeña sonda.

    Viendo la cantidad de material que sale disparado debido al impacto de un proyectil minúsculo y a los gases de un pequeñísimo motor, no es extraño que haya poco polvo en la superficie. Supongo que el choque de cualquier micrometeorito lanzará las partículas pequeñas al espacio a más velocidad que la de escape, que no pasará de unos cm/s.

    1. Tremendo: Se ven volando bloques de la mitad de la longitud de la sonda (sin contar los paneles) al compararlos con la sombra de la nave. Sorprende que no haya una nube de polvo que enturbie la imagen.
      Estos ensayos deben de poner en órbita muchos objetos. Quizá son un peligro para la sonda. ¿Será por eso lo de que “prácticamente ya ha descartado llevar a cabo la tercera maniobra”?

  6. El video es espectacular e impresionante, no hay palabras. Los Japoneses se estan haciendo unos expertos en la recogida de muestras de los siempre complicadisimos asteroides y su casi inexistente gravedad. por cierto, tambien expertos en sacarle chispas a misiones con problemas, fantastico el trabajo de la JAXA.

  7. Ya que han llegado tan lejos, podrían haber dejado un telescopio en el asteroide para mirar los objetos de esa parte del sistema solar. Alimentado con paneles solares.

    Aun mejor, que la sonda fuese ya un telescopio. Así que al final de la misión se posa sobre el asteroide y se pone a “mirar” al cosmos, hasta que envejezcan los componentes y deje de fundionar.

    1. Por el riesgo/beneficio. Corres mucho riesgo de que se pase y choque con el asteroide quedando de lado y por tanto incapaz de remontar o que los fragmentos dañen la sonda. Una segunda muestra de una zona virgen como es la del impacto tiene mucho valor. Pero una tercera no compensa tanto.

  8. Una maravilla lo que hemos visto. A saber todo el material que tienen y que aún no ha salido a la luz, como lo que enviaron el mascot y los minerva-II-1

  9. Espero que no se marque un “Venera” la proxima vez y se aproxime tanto al reflector que acabe disparándole y tomando muestras de este :p.

  10. Una pregunta, si se puede responder. ¿Por qué pasa de la antena de alta ganancia a la de baja durante el descenso?¿La de baja ganancia no es al “de reserva”? ¿O es para tener más energía disponible para la maniobra?

  11. Es en verdad asomobroso el partido que JAXA es capaz de sacarle a una misión que en principio nos parecía modesta. Resulta más bien una misión de extraordinaria complejidad, con unos requisitos de autogobierno de la sonda y sus periféricos que demuestran una ingeniería soberbia.
    Dicho todo lo cual, a la vista de las cautivadoras imágenes, uno diría que el soplido de los propulsores de Hayabusa 2 sobre la superficie de Ryugu levanta regolito de sobra; no parece necesaria la complicación de la bala de tantalio (que no tántalo). Por cierto, ¿por qué de tantalio, precisamente?, ¿que tiene de malo el wolframio, o el osmio?.

      1. Es más, en el artículo de la wikipedia que cita Pelau acabo de ver esta nota: “De acuerdo a la nueva nomenclatura acordada entre la Real Academia Española, la Real Sociedad Española de Química y otras instituciones, se suprime tantalio como variante de tántalo, único nombre que debe figurar para el elemento de número atómico 73.1​ Dicho cambio aprobado el 1 de febrero de 2017, supone la actualización entre otros del Diccionario de la lengua española en próximas ediciones.”

        1. Bueno es saberlo. Aunque me parece una claudicación más de las Academias a los anglicismos invasores. Acabaremos teniendo que llamar tungsten al wolframio.

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 6 marzo, 2019
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Japón • Sistema Solar • Viajar a la Luna