Asteroidai, Hayabusa, Riugu – asteroidų tyrimai plečiasi
Meteoro reiškinys
Trumpalaikį meteoro, arba „krintančios žvaigždės”, reiškinį sukelia mažas kosminis kūnas, labai dideliu greičiu įsirėžęs į Žemės atmosferą. Šis greitis gali būti nuo 11 iki 73 km/s priklausomai nuo kūno orbitinio greičio jo kelyje aplink Saulę didumo ir greičio krypties Žemės atžvilgiu. Meteoro šviesumas priklauso nuo meteoritinio kūno masės ir jo greičio atmosferoje. Plika akimi įžiūrimą pėdsaką sukuria 0.01 g ir didesnės dalelės ( ~ 2 mm ir daMmugiau dydžio).
Meteorų lietūs
Meteorų lietus („žvaigždžių lietus) yra Žemės susidūrimas su ypač didelio tankio dalelių pluoštu arba tiesiog dalelių spiečiumi, kai per vieną valandą sužimba keli šimtai ar tūkstančai meteorų. Jų liekanos nukrenta paviršiun, vidutiniškai 15 tonų per parą. Šviežiausios liekanos yra Čeliabinsko 5 t liekanų iš 17-20 m didumo asteroido (daugiau straipsnyje Asteroidai ir kometos – astro objektai). Didžiausia astroblema (nukritusio meteroido pėdsakas Žemės paviršiuje) Chicxunebo yra Meksikos Jukatano pusiasalyje 160×300 km krateris nuo 10-kilometrinio asteroido smūgio prieš 65 mln metų.
Arizonos astroblema JAV netoli Phoenix – 1,2 km ir 0,18 km gylio krateris – nuo 70-metrinio asteroido prieš 5 tūkst metų. Seniausia 2,23 mlrd metų 70 km dydžio astroblema Yarrabubba yra Australijoje netoli Perth ir pasižymi cirkonio bei monazito struktūromis. Namibijoje prie Grootfonteino rastas didžiausias meteoritas Hobos – 3×2,8×1,2 m 54 t (82 % Fe, 16,3 % Ni; 0,8 % Co ir kt). Pagal naudingų medžiagų gausą vertingiausiais asteroidais laikomi erdvėje tarp Žemės ir Jupiterio orbitų l6-20 km/s greičiais lekiantieji 110 km Siwa (320-408 Gm orb), 32,6 km Davida (384-562 Gm), 169 km Germanija (412-500 Gm) ir 2,3 km Anteras.
Asteroidai
Dar daugiau asteroidų pralekia pro šalį (net nepastebėti); vien šį balandį – 39 (9 m – 2,2 km dydžio), pvz balandžio 29 dieną – 2 km 1998OR2 skriejo 6 Gm nuo Žemės (~ 18 kartų toliau nei, atstumas, kuriuo Mėnulis orbituoja apie Žemę) 151-560 Gm orbita aplink Saulę. Neseniai pralėkė cigaro formos tarpžvaigždinis objektas Oumuamua (havajiečių kalba „žvalgas iš tolumų“ – gal kokios tolimos planetos atplaiša). Planetų ir Saulės gravitacijų įtakoje asteroidų orbitos nuolat kinta, tad gali būt pavojus Žemei.
Asteroidų tyrinėjimą pradėjo astronomai, dar 1898 pagal Eroso stebėjimus patikslinę atstumą tarp Žemės ir Saulės (ir Eroso matmenis 22 km ilgio bei 6 km pločio). Beje, 1976 Astronomų Sąjunga priėmė vidutinio atstumo nuo Žemės iki Saulės kaip astronominio vieneto apibrėžimą ir vertę 1 av = 149,598 Gm. 1931 užfiksuotas Eroso pralėkimas 26 Gm nuo Žemės, 1932 – jau ypač mažo 3 km Amūro 15 Gm atstumu bei net 1 km didumo Adonio 1,5 Gm. 1949 pastebėtas Ikaras, lekiantis ypač ištįsusia orbita su priartėjimu prie Saulės iki 30 Gm, kur jis nuo įkaitimo pradėdavo švytėti. Apskaičiuota 2029 04 13 Apofisą 30 km/s pralėksiant 360 000 km nuo Žemės (~ atstumas, kuriuo Mėnulis sukasi aplink Žemę), o gravitacijai paveikus 2036 – dar arčiau ir pavojingiau. Pavojingais laikomi asteroidai, pralekiantys nuo Žemės 1 mln km atstumu.
Hayabusa tyrikliai
Pirmąjį tyriklį NEAR Shoemaker (0,8 t 450 N 1,8 kW) į asteroidą Eros (34 km 2,67 t/m3 180-285 Gm orb 123-373 K) pasiuntė NASA 1996 metais. Pakeliui jis 1200 km atstumu pralėkė ir fotografavo Mathildą (53 km 1,3 t/m3 290-501Gm), 1998 priartėjo 540 km atstumu prie Eros, vėliau kiek sutrikus sistemoms suko 321-366 km orbitomis ir 2001 nusileido 6,4 km/h greičiu į asteroidą, tebesiųsdamas matuoklių ir kamerų duomenis bei tapęs pirmuoju asteroidiečiu.
Pataikyti į parinktą asteroidą nėra lengva, todėl reikia apskaičiuoti visą trajektoriją, atitinkamai planuojant varytuvų įjungimus bei gravitacinius manevrus. Startūnas iškelia erdvėlaivį į sato aplink Žemę orbitą, kuria jis pasyviai juda iki įsigreitinimo etapo, palaipsniui išlekiant iš Žemės gravitacinės erdvės. Tam tikru momentu pradedamas lėtinimo etapas iki pasiekiama planuota orbita aplink asteroidą. Įvykdęs tyrinėjimo programą (ir paėmęs mėginius) erdvėlaivis vėl greitinasi grįžimui į Žemę, kur vyksta pavojingas įlėkimo atmosferon etapas (ar tik mėginių nutupdymas). Pvz, Hayabusa įlėkimo greitis parinktas 12,5 km/s; Osiris-Rex – 12,2 km/s.
Nedidukas Itokawa asteroidas vos 360 m ilgumo
Muses ir Hayabusa
Pirminis japoniškų tyriklių (dalyvaujant NASA) pavadinimas buvo MUSES (MU Space Engineering Spacecraft). Iškart po starto buvo pakeistas į Hayabusa (liet – sakalas keleivis). Hayabusa-1 (Asteroidai ir kometos – astro objektai) pasiekė asteroidą Itokawa (0,36 km 142-244 Gm) ir įvykdė kelis paviršiaus lietimo manevrus, paėmė grunto mėginių ir kapsulę 2010 grąžino Žemėn. Ištyrus 1,5 tūkst 10-50 mkm grūdelių (I-jų iš asteroidų), rado mineralo troilito FeS ir 1 mkm adatėlių formos geležies kristalų.
Riugu asteroidas
Riugu (lietuviškai – drakono rūmai) asteroidas iš 22 km atstumo
2014 startavęs Hayabusa-2 (0,61 t 1×1,6×1,2 m 2,6-1,4 kW Saulės baterijos) pasiekė 380 000 km nuo Žemės asteroidą Riugu (0,9 km 165-218 Gm) 2018 metais. Vėliau kartografavo iš 20 km atstumo. Iš 55 m aukščio nuleido šokliukus Rover-1A ir -1B. Pastarieji apie 10 mėn siuntė vaizdus ir įrašus. Taip pat nuleido 9,6 kg asteroidų skautą MASCOT (Mobile Asteroid Surface SCOuT, vokiečių ir prancūzų kūrinys).
Hayabusa-2 nuleido ant asteroido Riugu paviršiaus skautą MASCOT
Haabusa-2 lėkis
Keturiais 20 N varytuviukais Hayabusa-2 atliko artėjimo 45 – 8,5 m aukščiuose ir lietimosi su paviršiumi manevrus. Buvo sudarytas stambių akmenų riugulapis ėminių vietovėms parinkti. Pirmąjį Riugu grunto mėginį Hayabusa-2 paėmė jau 2019 metais. Numetęs 2 km/s greičiu 2 kg smogiklį (pirmasis astronautinis bombardavimas) paėmė ir antrąjį iš susidariusio 13 m kraterio. Kapsulę (30 kg o40x20 cm) pargabens Žemėn ir nuleis Australijon 2023 pakeliui į 2001WR1 asteroidą.
Hayabusa2 prisilietimas prie asteroido Ryugu paviršiaus
Preliminariais duomenimis gruntas yra mažo tankio ir porėtas, o paviršiaus temperatūra 230-300 K. Apžiūrėjus 77 kraterius (10-20 m didumo) 340 nuotraukose, Kobe universitete sudarytas jų riugulapis.
Riugulapis pagal Hayabusa-2 duomenis
Spėjama Riugu būsiant giminingu asteroidui Bennu (0,49 km). Prie šio asteroido balandį priartėjo Osiris-Rex (2,1 t 1,2-3 kW) ir tyrinės (rugpiūčio mėnesį ims mėginius „pogo-stick“ manipuliatoriumi).
Pakeliui fotografavo asteroidą Victoria (113 km didumo 2 t/m3 271-349 Gm orb). Šiuo metu Osiris yra 0,9 km nuo Bennu. Jis kerta Žemės orbitos trajektoriją ir lėks asteroido orbita, toldami nuo Saulės iki beveik 200 Gm.
Iki šių tyriklių asteroidais „domėjosi” jupiterietis 3,8 t Galileo, 1991 pralėkęs 1600 km atstumu Gaspra (19 km ilgio 2,7 t/m3 274-388 Gm) ir atsiuntęs 57 vaizdus 54 m skyra bei 1993 – 2300 km nuotoliu Ida ( 60 km 2,6 t/m3 406-446 Gm, 96 vaizdai 31 m skyra) su 1,4 km satelitu Dactyls. Paminėtina ir Rosetta (Tyriklis Filas pabudo), 2008 pralėkdama 3500 km atstumu asteroidą Siwa siuntė informaciją, kuri Žemę pasiekdavo per 26 min. Startavęs 2006 Dawn 2010 apsuko Vesta (525 km 3,45 t/m3 322-385 Gm) 120-700 km orbita. 2014 metais apsuko Ceres (965 km 2,16 t/m3 382-445 Gm) 140-890 km orbita.