Kun Japani Hayabusa 2 avaruusalus saapui Ryugu-asteroidille kesäkuussa 2018, ja se kantoi mukanaan neljä pientä roveria. Hayabusa 2 on ensisijaisesti näytteen paluutehtävä, mutta JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) lähetti kulkijat mukaan tutkimaan asteroidin pintaa ja oppimaan vierailustaan mahdollisimman paljon. Ei myöskään ole takeita siitä, että näytteen palautus onnistuu.
He valitsivat Ryugu koska asteroidi on luokiteltu alkeelliseksi hiilipitoiseksi asteroidiksi. Tämäntyyppinen asteroidi on toivottava kohde, koska se edustaa alkuainetta, joka muodosti kappaleet aurinkokunnassamme. Se on myös melko lähellä Maata.
Näyte Ryugusta, joka pääsee Maahan joulukuussa 2020, on tämän tehtävän suuri tiedepalkinto. Sen analysoiminen maan päällä sijaitsevissa laboratorioissa kertoo meille paljon enemmän kuin avaruusalusten instrumentit pystyvät. Mutta Ryugun pinnalle laskeutuneet roverit ovat jo paljastaneet paljon Ryugusta.
Yksi neljästä Hayabusa 2 -tehtävän osana matkustaneesta roverista on MASKOTTI tai Mobile Asteroid Surface Scout. MASCOTin ovat kehittäneet tehtävää varten Saksan ilmailukeskus (DLR) ja ranskalainen avaruusjärjestö CNES. MASCOTin tehtävä kesti vain 17 tuntia, ja sen aikana se pystyi toteuttamaan tavoitteitaan: mittaamaan regolitin pienimuotoista rakennetta, levinneisyyttä ja tekstuuria.
'MASCOTin avulla olemme kirjoittaneet pienen luvun avaruushistoriaa japanilaisten ja ranskalaisten kollegojemme kanssa.'
Hansjörg Dittus, DLR:n johtokunnan jäsen, avaruustutkimuksesta ja -teknologiasta.
Science-lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkijat esittävät MASCOTin todisteita, jotka valaisevat Ryugun rakennetta. Lehden otsikko on ' Kuvissa Ryugu-asteroidin pinnalta näkyy kiviä, jotka ovat samanlaisia kuin hiilipitoisia kondriittimeteoriiteja .” Tutkimuksen johtava kirjoittaja on Ralf Jaumann, tutkija DLR-planeettatutkimusinstituutista.
MASCOT oli epätavallinen rover-malli. Se otettiin käyttöön vain 41 metrin korkeudesta Ryugun yläpuolella, ja sitä kuvaillaan heitteleväksi noppaksi sen laskeutumistavan suhteen. Pysähtymisen jälkeen se käytti sisäistä jousivartta hyppääessään uuteen paikkaan. MASCOTilla ei ollut pyöriä.
DLR-tutkijat pystyivät seuraamaan MASCOTin polkua Ryugun pinnalla tutkimalla sen ottamia kuvia.
Käyttämällä MASCOTin kamerasta, nimeltään MAScam, otettuja kuvia, tiedemiehet pystyivät kartoittamaan sen liikeradan pintaan ja polun pinnalla. MR on Mascot Release, jossa laskuri vapautettiin Hayabusa 2:sta. CP 1 on kontaktipiste 1, ja CP 1:stä poispäin johtava kaareva nuoliviiva on MASCOTin polku pinnalla. Kuvan luotto: JAXA/U Tokyo/Kocchi U/Rikkyo U/Nagoya U/Chiba Inst. Tekn./Meiji U/ U Aizu/AIST;DLR.
MASCOTin kuvissa näkyy kahdenlaisia kiviä, molemmat tummia. Ne heijastavat alle 4,5 % auringonvalosta, kuten hiiltä. Tyyppi 1 ovat tummimpia, rypistyneitä, kukkakaalia muistuttavia pintoja. Tyyppi 2 ovat hieman kirkkaampia, terävät reunat ja sileät, murtuneet pinnat. Nämä kuvat ja muut mittaukset luonnehtivat Ryugua 'kivikasaksi', jolla on hyvin vähän koheesiota.
MASCOT-mönkijän kameran takana oleva MASCam-tiimi tunnisti Ryugussa kahden tyyppisiä kiviä: Tyyppi 1 ovat tummia, epäsäännöllisen muotoisia lohkareita, joissa on rypistyneitä, kukkakaalia muistuttavia pintoja. Tyyppi 2 ovat hieman kirkkaampia, terävät reunat ja sileät, murtuneet pinnat. Kuvan luotto: MASCOT/DLR/JAXA
Kuvissa MAScamista, kenkälaatikon kokoisen laskeutujan kamerasta, näkyy pieniä kirkkaita kohtia Ryugun kivien sisällä. Tämä on samanlainen kuin vanhimmat ja harvinaisimmat meteoriittityypit, joita kutsutaan hiilipitoisiksi kondriiteiksi.
Ryugun kivet muistuttavat tätä hiilipitoista kondriittimeteoriittia, joka putosi Tagish-järvelle Kanadassa vuonna 2000. Molemmat sisältävät kirkkaita mineraalisulkeumia lähes mustissa kivissä. Kuvan luotto: Michael Holley, Creative Services, Albertan yliopisto.
Tämä meteoriittiluokka on yksi aurinkokunnan vanhimmista kivistä, ja se on jäänteitä ensimmäisten kappaleiden muodostumisesta nuoren auringon ympärille. Ne ovat tieteellisesti tärkeitä, koska niissä on vihjeitä aurinkokunnan alkuperästä, johtolankoja, joita on lähes mahdotonta löytää maapallolta.
Ryugun rauniokasaluontoa eivät ole paljastaneet vain MASCOT-kuvat. Muut kokeet ovat osoittaneet, että Ryugu ei ole kovin tiheä. Sen keskimääräinen tiheys on 1,2 grammaa kuutiometriä kohti, mikä on vain hieman tiheämpää kuin vesijää. Mutta koska asteroidi koostuu erikokoisista kivestä, joilla on kaksi eri luonnetta, tämä tarkoittaa, että se on todennäköisesti täynnä onteloita. Tämän seurauksena Ryugu on luultavasti melko hauras vartalo.
Kuva MASCOTista ja sen MAScam-kuvanlähteestä. Kuvan luotto: DLR (CC-By 3.0)
Se näyttää koostuvan kahden tyyppisistä kivistä ja lohkareista, eikä mistään muusta. Ja nämä kaksi kivet ovat jakautuneet tasaisesti asteroidin pinnalle. Jaumannin mukaan tämä viittaa kahteen mahdolliseen asteroidin alkuperään.
'Ensinnäkin', Jaumann selittää a Lehdistötiedote , 'Ryugu olisi voinut muodostua kahden eri materiaaleista valmistetun kappaleen törmäyksen seurauksena. Seurauksena oli, että se olisi hajoanut, ennen kuin palaset yhtyivät painovoiman vaikutuksesta muodostaen uuden kappaleen, joka koostuu kahdesta eri kivilajista. Vaihtoehtoisesti Ryugu voisi olla jäännös yhdestä kappaleesta, jonka sisävyöhykkeillä oli erilaiset lämpötila- ja paineolosuhteet, mikä johtaisi kahden tyyppisen kiven muodostumiseen.
Ryugullakaan ei näytä olevan pölyä, mikä on jokseenkin yllättävä tulos Jaumannille ja muille joukkueen jäsenille. Tämä pölyn puute viittaa Jaumannin mukaan muihin, monimutkaisiin geofysikaalisiin ominaisuuksiin. Tämä pölyn puute on samanlainen kuin asteroidi Itokawa , jossa Hayabusa 2:n edeltäjä Hayabusa vieraili.
Yksityiskohtainen näkymä todennäköisestä kosketuksissa olevasta binääriasteroidista 25143 Itokawasta, jolla japanilainen avaruusalus Hayabusa vieraili vuonna 2005. Sitä kuvataan myös Ryugun kaltaiseksi rauniokasaksi. Luotto: JAXA
”Ryugun koko pinta on täynnä lohkareita, mutta pölyä emme ole havainneet mistään. Sen pitäisi olla läsnä, koska mikrometeoriitit ovat pommittaneet asteroidia miljardeja vuosia ja niiden säävaikutus. Koska asteroidin painovoima on kuitenkin erittäin alhainen – vain kuusikymmenesosa Maan pinnalla koetusta – pöly on joko kadonnut asteroidin onteloihin tai paennut avaruuteen. Tämä antaa viitteitä monimutkaisista geofysikaalisista prosesseista, jotka tapahtuvat tämän pienen asteroidin pinnalla.
Ryugu on Maanläheinen asteroidi (NEA), ja sen läheisyys Maahan on yksi syy, miksi JAXA valitsi sen Hayabusa 2 -tehtävään. Vaikka Ryugu itse ei luultavasti aiheuta uhkaa maapallolle, sen ymmärtäminen saattaa auttaa meitä valmistautumaan paremmin muihin NEA:hin, jotka voivat uhata Maata tulevaisuudessa.
Kuva Ryugusta, joka on otettu ONC-T:llä (Optical Navigation Camera-Telescope) noin 64 metrin korkeudessa. Kuva on otettu 21. syyskuuta 2018 noin kello 13:04 JST. Tämä on Ryugun pinnasta saatu korkein resoluutio. Alhaalla vasemmalla on iso lohkare. Luotto: JAXA
Jonkin sisällä Lehdistötiedote , Ralf Jaumann pohti, miltä tuntuisi, jos Ryugun kaltainen asteroidi lähestyisi Maata. 'Jos Ryugu tai muu vastaava asteroidi koskaan tulisi vaarallisen lähelle Maata ja sitä pitäisi yrittää ohjata muualle, se olisi tehtävä erittäin huolellisesti. Siinä tapauksessa, että siihen törmätään suurella voimalla, koko noin puoli miljardia tonnia painava asteroidi hajoaisi lukuisiksi paloiksi. Silloin monet yksittäiset, useita tonneja painavat osat osuisivat Maahan”, Jaumann sanoi.
Kaikki katseet ovat nyt Hayabusa 2:n tehtävän näytteen palautusosassa. Se on kerännyt onnistuneesti sekä pinta- että maanalaisia näytteitä, ja ne saapuvat Maahan joulukuussa 2020. Mutta MASCOT on myös tärkeä osa tehtävää, ja MASCOT-tiimi on ylpeä siitä, mitä he ovat saaneet aikaan.
”MASCOT-kokeiden arviointi tuottaa erittäin mielenkiintoisia tuloksia. Minusta on kiehtovaa nähdä, mitä tämä pieni, korkean teknologian laatikko on saavuttanut Ryugussa, 300 miljoonan kilometrin päässä Maasta sijaitsevalla asteroidilla”, sanoi Hansjörg Dittus, DLR:n avaruustutkimuksesta ja -teknologiasta vastaava johtokunnan jäsen. 'MASCOTin avulla olemme kirjoittaneet pienen luvun avaruushistoriaa japanilaisten ja ranskalaisten kollegojemme kanssa.'
Lisää:
- Tutkimus paperi: Kuvissa Ryugu-asteroidin pinnalta näkyy kiviä, jotka ovat samanlaisia kuin hiilipitoisia kondriittimeteoriiteja
- Wikipedia: 162173 Ryugu
- JAXA: Hayabusa 2
- DLR:n lehdistötiedote: Maata lähellä oleva asteroidi Ryugu – hauras kosminen rauniokasa