La cápsula de la sonda Hayabusa 2 regresa a la Tierra con muestras del asteroide Ryugu

Por Daniel Marín, el 6 diciembre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Japón • Sistema Solar ✎ 69

Japón se ha marcado un nuevo tanto en la exploración del sistema solar que pasará a la historia. La cápsula de la sonda Hayabusa 2 aterrizó con éxito ayer día 5 de diciembre de 2020 en Woomera, Australia (la hora exacta del aterrizaje no se ha calculado aún, pero se supone que fue alrededor de las 17:53 UTC). En su interior la cápsula lleva una cantidad todavía no determinada de muestras del asteroide Ryugu (aunque se estima que serán unos cien miligramos). Japón revalida su posición como único país que ha logrado recoger muestras de un asteroide y traerlas a la Tierra, a la espera que la sonda OSIRIS-REx de la NASA vuelva a nuestro planeta con rocas del asteroide Bennu en 2023. Hayabusa 2 es la segunda misión que trae muestras de un asteroide tras la Hayabusa 1, que en junio de 2010 regresó con unos pocos granos —granos, no gramos— de la superficie del asteroide Itokawa.

La cápsula de Hayabusa 2 en Woomera (Australia) tras ser revisada por especialistas para asegurarse de que los mecanismos pirotécnicos no estuviesen activos (JAXA).

La cápsula de Hayabusa 2, prácticamente idéntica a la que llevaba la Hayabusa 1, es pequeña, de 40 centímetros de diámetro, 20 centímetros de altura y unos 16 kg de masa. El 5 de diciembre a las 05:30 UTC la sonda liberó la cápsula a una distancia de unos 220 000 kilómetros, después de que Hayabusa 2 realizase dos maniobras para refinar su órbita de tal forma que la cápsula siguiese una trayectoria adecuada para aterrizar en Woomera a la hora prevista (poco antes del amanecer local). Estas maniobras (TCM-3 y TCM-4) tuvieron lugar el 26 de noviembre y el 1 de diciembre a 3,6 y 1,74 millones de kilómetros de la Tierra, respectivamente. Las maniobras eran críticas porque la cápsula no tenía forma alguna de controlar su trayectoria o su orientación tras la separación. Poco después, a unos 200 000 kilómetros de distancia, la sonda Hayabusa 2 realizó una maniobra adicional (TCM-5) para evitar su destrucción en la atmósfera terrestre. La sonda Hayabusa 2 pasaría luego por nuestro planeta a una distancia mínima de 290 kilómetros.

Recreación de la sonda Hayabusa 2 y su cápsula reentrando (JAXA).
Trayectoria de regreso de Hayabusa 2 (JAXA).
Maniobras que llevó a cabo Hayabusa 2 para volver a la Tierra con las muestras de Ryugu (JAXA).
Corredor de reentrada (JAXA).
Secuencia de reentrada de la cápsula (JAXA).
Fases del descenso (JAXA).
Estela de la reentrada de la cápsula de Hayabusa 2 (JAXA).

La cápsula reentró a una velocidad de 11,6 km/s y el escudo térmico alcanzó una temperatura de unos 3000 ºC, aunque en el interior del vehículo no se superaron los 80 ºC. Oficialmente la reentrada dio comienzo a las 17:28 UTC a 120 kilómetros de altura. Fue posible filmar la estela de la cápsula mientras seguía una trayectoria desde el noroeste hacia la elipse de aterrizaje de Woomera, una elipse que tenía un tamaño de unos 150 x 100 kilómetros. El paracaídas se desplegó a las 17:32 UTC a 10 kilómetros de altura y el escudo térmico se separó poco después. El equipo de tierra siguió el descenso de la cápsula mediante cinco estaciones receptoras, lo que permitió triangular la zona de descenso con una precisión mayor que la obtenida para Hayabusa 1. También se usaron cuatro estaciones dotadas de un radar de barco para intentar detectar el paracaídas (la cápsula era demasiado pequeña para el radar).

La cápsula tras ser encontrada (JAXA).
La cápsula con el equipo de rescate (JAXA).
Sistema de radiolocalización del radiofaro de la cápsula (JAXA).
La cápsula en el contenedor de muestras (JAXA).
Contenedor con las muestras siendo trasladadas a las instalaciones de Woomera (JAXA).

La cápsula fue localizada a las 19:47 UTC, después del amanecer local, por los equipos de rescate conjuntos australianos y japoneses en Woomera, que contaban con la ayuda de un helicóptero (si no la hubieran encontrado en las primeras horas, disponían de un dron para cubrir un área de búsqueda mayor). Una vez localizada, el personal de la agencia espacial japonesa JAXA se acercó con trajes a prueba de explosivos para verificar que no había ningún mecanismo pirotécnico que no se hubiera activado (estos mecanismos se usan para la apertura del paracaídas y la separación del escudo térmico). Después se verificó que la cápsula estaba intacta y no había fuga visible alguna. Por si acaso, se procedió a recoger una muestra de los gases del contenedor. Posteriormente se analizará esta muestra para comprobar si contienen trazas de gases procedentes de Ryugu. Las autoridades de Woomera autorizaron entonces el traslado provisional de la cápsula a las instalaciones del polígono, a cargo de la fuerza aérea australiana. La cápsula viajará el lunes 7 de diciembre hasta las instalaciones de JAXA en Sagamihara, Japón.

Sonda Hayabusa 2 (JAXA).
Cápsula de Hayabusa 2 (JAXA).
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Cápsula de retorno de muestras de Hayabusa 2 (JAXA).
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La cápsula de entrada de Hayabusa 2 (JAXA).
Recreación de la cápsula descendiendo (JAXA).

Hayabusa 2 (はやぶさ2) fue lanzada el 3 de diciembre de 2014, hace ya seis años, y el 27 de junio de 2018 llegó al asteroide Ryugu, que resultó ser un asteroide de tipo pila de escombros. En vez de ser un objeto sólido, Ryugu está formado por rocas y guijarros de todos los tamaños, sin prácticamente regolito en su superficie, una característica que dificultó la tarea de recoger muestras. El 21 de septiembre la sonda desplegó los dos pequeños rovers japoneses MINERVAII-1 (HIBOU y OWL), de apenas 1 kg cada uno, que exploraron la superficie de Ryugu dando saltos, mientras que el 2 de octubre de 2018 le tocó el turno al rover franco-alemán MASCOT, que funcionó durante 17 horas sobre el pequeño asteroide. Un cuarto rover, el MINERVA-II2, falló antes de ser desplegado. El 21 de febrero de 2019 a las 22:30 UTC Hayabusa 2 tocó la superficie del asteroide para recoger muestras en la zona de Tamatebako. A diferencia de OSIRIS-REx, que usó un chorro de nitrógeno para recoger muestras del asteroide Bennu, las sondas Hayabusa emplearon un dispositivo en forma de «manguera» que entró en contacto con la superficie y, en ese momento, un proyectil de tántalo de 5 gramos se lanzó contra el suelo a 300 m/s para levantar guijarros y regolito que pudiesen ser capturados por la nave.

Fases de la misión de Hayabusa 2 (JAXA).
Asteroide Ryugu (JAXA).
Mapa de Ryugu (Phil Stooke/JAXA).
Todos estos cachivaches se desprenderán de Hayabusa 2 (JAXA).
La superficie de Ryugu vista por uno de los rovers MINERVAII-1 (JAXA).
MASCOT (DLR/CNES/JAXA).
Ryugu visto por MASCOT (DLR/JAXA).
Una imagen de la superficie tomada por MASCOT (DLR/CNES/Roman Tkachenko).

El 5 de abril a las 01:56 UTC la sonda soltó la subsonda SCI (Small Carry-On Impactor), de 9,5 kg, con el objetivo de detonar una carga explosiva para crear un cráter en la superficie de Ryugu. Aproximadamente 40 minutos después de la separación (02:36 UTC) los 4,7 kilogramos de explosivo plástico (PBX) de la carga hueca del SCI entraron en acción, propulsando un proyectil de cobre de 2,5 kilogramos que chocó contra Ryugu en la zona del ecuador, a unos 90º en longitud de la región de Tamatebako. El impacto se produjo a una velocidad aproximada de 7200 km/h (2 km/s) y creó un pequeño cráter en el asteroide. Unos 18 minutos después de la separación del SCI, Hayabusa 2 soltó una segunda subsonda, la cámara DCAM-3, con el objetivo de grabar el momento del impacto. El 11 de julio de 2019 Hayabusa 2 efectuó una segunda maniobra de recogida de muestras en el cráter creado por SCI para tener así muestras tomadas a cierta profundidad además de muestras de la superficie. La maniobra fue un éxito y el equipo de la misión decidió no llevar a cabo la tercera recogida de muestras que estaba prevista.

Imagen de la zona de retorno de muestras L08-E1 a 30 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 (JAXA).
Captura de pantalla 2014-12-03 a las 19.57.50
Tubo del sistema de recogido de muestras SMP (JAXA).
Proyectil de tántalo de 5 gramos usado para recuperar muestras (JAXA).
Esquema de la carga hueca explosiva SCI (JAXA).
Detalle de la manguera de retorno de muestras sobre Ryugu vista por la cámara CAM-H durante el ensayo de acercamiento del 25 de octubre de 2018 (JAXA).

Hayabusa 2 abandonó Ryugu el 13 de noviembre de 2019. El 17 de septiembre de 2020 la sonda completó la fase de corrección de su trayectoria de regreso a la Tierra usando los motores iónicos, una fase que había empezado el pasado mayo. Después de soltar la cápsula, la sonda Hayabusa 2 pasó por otro momento crítico de la misión al estar 33 minutos en la sombra de la Tierra, una parte de la trayectoria no exenta de riesgo. Afortunadamente, todo salió bien y Hayabusa 2 podrá continuar su odisea particular. Porque, aunque la cápsula con las muestras ya está en la Tierra, la sonda seguirá explorando asteroides. En julio de 2026 sobrevolará el asteroide 2001 CC21 y en 2031 orbitará el asteroide 1998 KY26, donde terminará su misión. No cabe duda de que JAXA ha sabido rentabilizar su misión.

La Tierra vista por Hayabusa 2 el 5 de diciembre a 130000 km de distancia 6,5 horas tras el máximo acercamiento (JAXA)
Hayabusa 2 junto a su nuevo objetivo, el pequeño asteroide 1998 KY26. Imagen a escala (JAXA).

Referencias:

  • https://www.hayabusa2.jaxa.jp/


69 Comentarios

  1. Gracias Daniel por el articulo…esta muy bueno…
    Ahora: 80° en la re entrada? supongo que no modificara las muestras….
    PD: que lindo es nuestro planeta! (penúltima imagen)

        1. Ya solo durante el periodo de observación de la sonda la temperatura superficial de Ryugu varió de entre -50 C a +60 C, con una gran capacidad de absorción y radiación térmica. Incluso las muestras sub-superficiales, contando con su protección añadida, han debido de pasar ya por ciclos térmicos más extremos que los de la reentrada.

    1. Excelente entrada con toda la información!! Muy bien por Japón 👏 Hayabusa 2 un éxito total. Hermosa la imagen de aproximación a la Tierra una canica azul, el océano Pacífico en toda su extensión 🌏

        1. Añado, tras leer algunos back en el blog, que está hayabusa 2 tiene espíritu de Mago y se saca de la chistera de todo, hace aparecer Ryugu donde no había y ahora se prepara para seguir sorprendiéndonos con su misión extendida. Tendrá más trucos bajo su chasis?

          El gran mago de la JAXA.

          Me quito la chistera ¡

  2. Siempre me llama la atencion el porque de los materiales que se usan para cada objetivo de cada misión, en este caso Alguien sabe, ¿Por qué se usa el Tantalo como material del proyectil y no otro?

  3. Daniel muy buen resumen, gracias.
    Es verdad que la sonda orbitará el asteroide 1998 KY26 ? Hay algún plan de hacerla aterrizar después de obtener datos si aun esta activa ?? Sería un final al estilo de la sonda NEAR de la nasa. El 2031 queda aún muy lejos espero que aguante.

    saludos jorge m.g.

    1. Un gran logro para la jaxa solo falta que la futura sonda MMX pueda funcionar tan bien como esta y traga además de mustas la más espetaculares fotos de Marte en 4k 😁😉

      1. Segundo intento : un gran logro para la jaxa ojalá que la sonda MMX pueda funcionar igual de bien que la Hayabusa 2 y traiga además de muestras las mejores fotos de Marte en 4k 🤣

  4. muchas gracias Daniel…
    aunque la sonda es pequeña en comparación con el asteroide… se sabe si el choque para recolectar muestras a modificado en algo el periodo de rotación o la trayectoria???

  5. ÚLTIMAS NOTICIAS: esta sonda tras regresar a la Tierra se ha puesto en huelga. La «sonda seguirá explorando asteroides. En julio de 2026 sobrevolará el asteroide 2001 CC21 y en 2031 orbitará el asteroide 1998 KY26, donde terminará su misión» … en una huelga a la japonesa.

  6. Dos preguntas a alguno de los expertos del foro:
    1. cuánto se puede analizar con una muestra de 100 mg (me parece tan poquito…)
    2. qué validez tienen las conclusiones que podamos sacar (pienso en una nave que llegue a la tierra, podría tomar muestras tan diferentes según en qué lugar aterrice…. ¿Se asume que los asteroides son cuerpos homogéneos?)

  7. Por ponerle alguna pega, … la cantidad de muestra que se trae del asteroide es realmente insignificante. Espero que haya entrado algo más de muestra que la que trajo su predecesora.
    Quizá deberían intentar copiar el sistema de la OSIRIS-REx de la NASA.

    1. A mí también me parece poca cantidad.
      El sistema de la OSIRIS me sigue pareciendo demasiado complejo pero ha funcionado perfectamente.
      Estaría bien saber qué inventarían los chinos para recoger muestras de un asteroide.

        1. Me hace gracia. Acabo de leer esa entrada y traigo copiado una frase para preguntar si esta misión china, que parece “buena copia” de hayabusa 2, sigue en pie o adelante y voy y me doy de bruces con este comentario de Ufe666 y respuesta de “el Sr del blog” , justo con el enlace del que venia tan contento. (Y aún sigo)

          Dice:

          Zheng He (郑和 en caracteres simplificados), lleva el nombre del famoso explorador chino de la dinastía Ming, visitará el asteroide cercano (NEA) 2016HO3 y el cometa 133P/Elst-Pizarro.

          Ergo…
          Deduzco que sigue en marcha y que quizá modifiquen para mejora el sistema de recogida de muestras. Ya nos lo contarás cuando toque.

      1. Amigos, 100 mg es una cantidad MUY considerable en cuanto a analisis químicos se refiere. Si además, como será el caso, es tratada por personal sumamente cualificado la muestra es más que suficiente para poder un buen número de replicados o ser tratada por distintos centros

        1. Me parece perfecto, pero la NASA se trae un par de kilos de muestra de asteroide o así…
          Va siendo hora de que los japoneses actualicen el sistema de captura de muestras, porque la nave ya han demostrado que la hacen de maravilla.

  8. Joder, vosotros comentando alegremente y yo dándolo todo en un concierto nocturno y matutino de ronquidos… 😴😴😴🥱🥱

    ¡Qué exitazo de misión! 👍 Y encima todavía va a visitar la sonda un par de asteroides mas. Muy bien por la JAXA 👏👏👏🍾🍾🍻, se están convirtiendo en especialistas en sacarle todo el partido a sus pequeñas naves planetarias. Los japoneses pueden estar muy orgullosos de su agencia.🇯🇵

    1. Explicación para nuestros colegas de tierras americanas: el concierto de ronquidos ha sido posible porque hoy lunes y mañana martes es festivo en España. Un benefactor anónimo del género humano decidió hace tiempo que las fiestas que caían en domingo debían trasladarse a los lunes, y como el 6 y el 8 de diciembre son festivos (Día de la Construcción ayer y la Virgen de la Inmaculada mañana, lo que conocemos como un “puente festivo”), nos estamos zampando un fin de semana de 4 días.

      1. De lo cual deduzco que no vives en el País Vasco, ya que aquí el lunes no es festivo, pero sí el martes. Zorionak Hilario y que lo disfrutéis los que estáis de fiesta nacional…
        En cuanto a los Japoneses, chapeau! Pedazo de éxito de misión! Parece que todo les sale bien. Han tenido algún que otro contratiempo pero en esta misión les ha ido casi todo bien. Y mira que era compleja de cojones. Hasta me han probado el nuevo dispositivo RPG 9000 antiestaciones espaciales con la escusa de hacer un cráter muajajajaja! Que por cierto ha quedado muy bonito. Ah! y las balas especiales para el espacio también, todo un éxito… Lástima que no pudieron usar el rover MINERVA-II2 equipado con el rayo desintegrador… Bueno, a ver si para el próximo asteroide nos da tiempo de solucionar el problema y podemos jugar al Asteroids 😉

        1. Mala suerte 😂. Ya sabes, los hechos diferenciales. Pero supongo que a cambio habréis pillado fiesta otro día (los festivos son 14 al año, 8 de ellos nacionales, 4 de cada CCAA y 2 locales) dándonos envidia a los demás… corrígeme si me equivoco, pero en tierras vascas tenéis festivo el Día del Padre (19 marzo) y no contentos con tener festivos el Jueves y el Viernes Santo, este año os habéis pillado también el Lunes de Pascua… 😢

          De todas formas, esto de que los festivos varíen no ya de una región a otra sino de un municipio vecino a otro crea situaciones un tanto absurdas: por ejemplo, aquí en la Comunidad de Madrid existen conurbaciones urbanas sin solución de continuidad como Móstoles y Alcorcón (municipios separados literalmente por un semáforo y una rotonda) y estos a su vez con el propio Madrid (con el que tampoco hay mucha separación urbana, prácticamente ninguna), ciudad en la que trabaja buena parte de la población ocupada de esos municipios. Pero los alcaldes respectivos siguen funcionando en modo pueblo al fijar el calendario festivo, con lo que te encuentras con que los días festivos locales los vecinos tienen que madrugar para ir a currar a Madrid (y quedarse en casa el día de San Isidro) o que si vives en Móstoles pero tus hijos estudian en un instituto de Alcorcón o Madrid tienen que ir a clase mientras que sus compañeros se quedan en la cama… absurdo.

          Fijo que en Japón estas cosas no pasan (allí todos los estudiantes van a clase los mismos días y estudian la misma lección, estén donde estén). 😂😂😂

  9. OT
    Y entretanto llega el picnic a la EII.
    La nueva cápsula de carga de SpaceX viaja ya por el espacio hacia la Estación Espacial Internacional
    20MINUTOS EFENOTICIA06.12.2020 – 19:22h
    Es la primera cápsula que es capaz de estacionar en la EEI de manera automática y puede realizar hasta cinco viajes.
    ​Transporta unas 6.553 libras (2.972 kilogramos) de suministros y equipo para investigaciones científicas.

    1. «Es la primera cápsula que es capaz de estacionar en la EEI de manera automática»
      Ni en broma. Para naves de carga la Progress y el ATV europeo se acoplan/acoplaban automáticamente.
      Quizá se refiere a cápsula con capacidad de regreso, pero entonces la Soyuz qué es?

      1. A ver, que estáis hablando del “20 Minutos”, diario gratuito que se reparte en algunas estaciones de Metro, no del “Washington Post” 🤣🤣🤣. Bastante es que sepan que existe la ISS.

    1. porqué se puede aprovechar los 30 kg de propelente de Xenón de los 66 kg iniciales que le queda a la nave espacial, o sea como la mitad, como para desaprovecharlos en una nave espacial con aun vida por delante. Su misión extendida (a partir de ahora) se enfocara en dos objetivos, uno de sobrevuelo en 2026 que es 2001 CC21, y el objetivo principal que es 1998 KY26 elc ual alcanzara en el 2031, que aunque muy pequeño todo indica que es un cuerpo metálico.

    1. se tiene una nave aun integra, y que cuenta aun con como la mitad del propelente de Xenón,
      se aprovechara para estudiar dos cuerpos interesantes:
      – 2001 CC21 un raro asteroide tipo L (sobrevuelo 2026) ,
      – 1998 KY26, que aunque pequeño todo indica que es un trozo metálico que rota muy rápido.

    1. HG. Independientemente de lo mucho o poco que sepa sobre la materia, si es una persona que siente pasión por la ciencia y ayuda a que más personas se contagien de ese sentimiento, pues, creo que tiene un valor.

      Como siempre. Puedo entender que una persona como tú, pueda percibir esos detalles que denotan conocimiento profundo de la materia, pueda exaltarse, pero siento preocupación, porque sin dedicarme a la divulgación, cierto, no tengo los conocimientos ni de Cristian Rus. Aunque muchas veces escribo y hablo de lo que no sé.

      En fin … tolerancia, paz entre divulgadores y críticas con humor (menos ácido).

      Espero que no se ofenda HG. Me encanta su participación y su humor en general y comparto con usted muchos puntos de vista.

      1. Policarpo, no se trata de que Cristian Rus meta la pata de vez en cuando en temas que no domina o que se meta en jardines de especial complejidad científica, es que comete errores tan burdos que le hacen a uno plantearse si este chaval aprobó la ESO.

        Cuando lees cosas salidas del teclado de este redactor como que «China está construyendo una plataforma de lanzamiento de cohetes flotante: estará ubicada en el mar», que se empeña en usar el inglés «Long March» en lugar de «Larga Marcha», o que perpetró este sensacional disparate sobre la adherencia delmpolvo y el regolito lunar a los trajes y herramientas de los astronautas y su posible solución: «Al disparar estas cargas de electrones sobre una superficie donde hay polvo este inmediatamente sale volando, ya que la carga negativa interactúa con la positiva del polvo» (dando evidentes nuestras de desconocer lo mas elemental del electromagnetismo que se enseña en Primaria), llegas a la conclusión de que es una persona a la que le gusta la ciencia y divulgarla, pero que carece de las más mínimas herramientas intelectuales para hacerlo. Y lo que es peor: no siente interés por buscarlas. Es un «cuñao» de libro que oye campanas pero no sabe en qué iglesia suenan ni qué significan, un triste ejemplo del analfabetismo científico de muchos supuestos «periodistas» que se quedan con lo primero que encuentran en Google (si es que es periodista, cosa que dudo, me da que no es más que un bloguero juntaletras). A Rus le pueden las prisas (se le nota a la legua) y creo que no hay entrada suya que no haya sido enmendada por los comentaristas (hay alguna de Herebus que es para enmarcar).

  10. y aun así Trump con todo lo criticable que se pudiera ser con su forma de ser,
    le dio un impulso importante a la cerrera espacial lunar,
    vamos haber si Biden se hace merecedor del premio ‘Trump’.

      1. ..y aun así Trump con todo lo criticable que se pudiera ser con su forma de ser,
        le dio un impulso importante a la carrera espacial lunar,
        vamos a ver si Biden se hace merecedor del premio ‘Trump’.

  11. ¿Cuál fue el problema con los granos de muestra de la superficie de Itokawa que había traído Hayabusa 1? ¿Estaban tan contaminados que no permitieron extraer ninguna información científica? ¿O su tamaño y cantidad fueron tan insignificantes que no permitieron que se obtuviera información alguna?

    1. Espectacular. Que buena noticia para toda la comunidad científica!
      Daniel te hago una pregunta de ignorante. Al regreso a la Tierra. No sé puede poner la sonda en órbita terrestre y recojer las muestras con una cápsula Soyus u otra sonda, para tener menos riesgo en la reentrada?

  12. Gracias Pochi. A veces la memoria me juega una mala pasada (espero que no sea la edad). Creía recordar haber leído que las muestras habían sido insuficientes para obtener información.
    Saludos

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