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).
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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. Algunos medios generalistas estan confundiendo esta mision con la de recogida de muestras lunares china, me imagino que la excusa es «es que todos los asiaticos se parecen».

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