Японський зонд Hayabusa2 агентства JAXA цього літа досягнув нового рубежу для космічних місій. Під час прольоту повз астероїд Торіфуне, першої цілі розширеної місії апарата, він уперше в історії успішно провів лазерний дальномірний експеримент з астероїдом. Як зазначає видання Universe Today, цей результат відкриває нові можливості для дослідження навколоземних астероїдів та інших об’єктів глибокого космосу.
Як працював лазерний експеримент
Для експерименту команда використала лазерний альтиметр LALT, створений на основі системи Light Detection and Ranging (LIDAR), яка раніше працювала на місячному орбітальному апараті JAXA «Кагуя». Цей інструмент не лише вимірює відстань до поверхні, а й може оцінювати густину та пористість астероїда, відбивну здатність поверхні та наявність завислого пилу.
Під час основної місії LALT уже відіграв ключову роль у навігації Hayabusa2 та збирав детальні дані про рельєф астероїда Рюгу. Тепер його можливості випробували в ще складніших умовах швидкісного прольоту повз менший об’єкт.
Лазер було успішно ввімкнено двічі 5 липня: о 18:29 за місцевим часом, на відмітках 56,5 та 57,5 секунди. У ці моменти зонд перебував на відстані приблизно 20 км і 15 км від Торіфуне, тобто за 4 та 3 секунди до найближчого зближення з астероїдом.
Чому це було складно
Одна з головних технічних проблем полягала в тому, що апарат рухався зі швидкістю близько 5,3 км/с (приблизно 18 000 км/год), а лазерний промінь мав влучити в дуже малу ділянку поверхні. Через вузький кут випромінювання лазер освітлював лише крихітні області розміром близько 30 і 23 метри відповідно.
Щоб досягти такої точності, потрібен був надзвичайно точний контроль орієнтації та траєкторії апарата. Крім того, інженери мали налаштувати прилади так, щоб мінімізувати фонові завади й не сплутати відбитий сигнал із шумом.
Команда місії заздалегідь провела масштабну підготовку, і ці зусилля окупилися двічі: обидва імпульси лазера дали успішні вимірювання.
Навіщо потрібне лазерне дальномірне зондування
У космосі немає звичних «лінійок» чи об’єктів порівняння, тому складно на око оцінити розміри та відстані на знімках. Лазерне дальномірне зондування додає до зображень масштаб, дозволяючи точно визначати розміри астероїдів та інших тіл.
Якщо отримати лазерні вимірювання в кілька моментів часу та поєднати їх із даними відстеження траєкторії апарата, можна дуже точно обчислити положення й орбіту небесного тіла. Це суттєво покращує прогнози його руху в майбутньому.
Такі дані важливі не лише для наукових досліджень. Вони мають пряме значення для планетарного захисту: чим точніше відома орбіта навколоземного астероїда, тим надійніше можна оцінити, чи становитиме він потенційну загрозу зіткнення із Землею.
Успішний тест також демонструє, що навіть під час швидкісних прольотів повз малі тіла вчені здатні отримувати критично важливу інформацію про їхні властивості.
Що буде далі
Наразі команда місії проводить детальний аналіз отриманих даних, щоб визначити точні координати ділянок, де лазерний промінь торкнувся поверхні Торіфуне. Це допоможе краще інтерпретувати результати вимірювань і вдосконалити методику для майбутніх місій.
Досягнення Hayabusa2 показує, що технології лазерного зондування можуть стати стандартним інструментом для дослідження навколоземних астероїдів та інших малих тіл Сонячної системи, поєднуючи фундаментальну науку з практичними завданнями безпеки планети.