Изначально целью полета космического аппарата была другая малая планета, зарегистрированная в Международном каталоге небесных тел под индексом 1989 ML. Но в июле 2002 года, ссылаясь на ненадежную работу двигателей первой ступени ракеты-носителя, JAXA отложило старт почти на год.
Возвращение сокола
Первый «взрослый» космический проект Японии поражает, с одной стороны, своей дерзостью, а с другой – подходом к реализации амбициозных замыслов
Согласно новому заданию целью «Хаябусы» стал планетоид 25143 Itokawa – каменная глыба размером 490 на 180 метров, вращающаяся вокруг Солнца в пределах 1,8 млн. километров от орбиты Земли. Вероятно, смена приоритетов имела еще один скрытый смысл, понятный только японцам.
Дело в том, что открытый астрономами Страны восходящего солнца астероид 25143 назван в честь профессора Токийского университета Хидео Итокавы, которого почитают основоположником японского ракетостроения.
При его участии была построена пилотируемая крылатая ракета для летчиков-самоубийц «Ока» («Цветок вишни»), которую в конце войны императорский флот безуспешно пытался применить против американских авианосцев (все самолеты–носители «Ока» были сбиты палубной авиацией на подходе к цели).
Но, кроме того, работая на фирме «Накадзима», Итокава спроектировал лучшие истребители императорской армии Ки-43 «Хаябуса» и Ки-84 «Хаяте». Слово «хаябуса» обозначает по-японски вид небольших хищных птиц, известных орнитологам как сокол перелетный или странствующий. В Средние века благородные самураи использовали прирученных соколов как ловчих птиц. Таким образом, получается красивый «бэкграунд»: охотничья птица возвращается к своему хозяину.
Вообще при ближайшем рассмотрении первый «взрослый» космический проект Японии поражает, с одной стороны, своей дерзостью, а с другой – подходом к реализации амбициозных замыслов. Действительно, доставить на родную планету частички космического вещества иного небесного тела (кроме Луны) не удалось пока никому. Первыми, по-видимому, станут американцы.
В ходе миссии Stardust запущенный в 1999 году одноименный аппарат совершил вояж к комете Вильда-2, пройдя 12 января 2004 года в 300 км от ее ядра. При этом были собраны образцы частиц из газово-пылевого хвоста кометы. Капсула с образцами должна достичь Земли 15 января 2006 года.
При возвращении миниатюрный спускаемый аппарат войдет в атмосферу родной планеты со скоростью 45 тыс. км в час и станет, таким образом, самым быстрым из созданных когда-либо рукотворных объектов. Японцы могут стать вторыми, однако даже второе место выведет страну в первые ряды космических держав.
Собственно, даже если миссия «Хаябусы» и не увенчается полным успехом, главное азиатские ученые уже доказали: для эффективных исследований космического пространства пригодны и сравнительно недорогие космические аппараты. И действительно, если США вложили в программу Stardust чуть более 300 млн. долларов, то JAXA обошлось половиной от этой суммы. При этом японский зонд ни в коем случае нельзя считать примитивным.
Блеск и нищета JAXA
Астероид 25143 назван в честь профессора Токийского университета Хидео Итокавы (фото: Reuters) |
Еще один положительный момент – эти моторы могут работать и от солнечных батарей. Единственный их недостаток – невысокая тяга, но для сравнительно легкого зонда принципиального значения это не имеет. Не исключено, что в том или ином виде подобными моторами будут оснащены перспективные пилотируемые корабли для будущих марсианских экспедиций.
Похоже, что большую часть средств ученые из JAXA вложили именно в космическую компоненту программы. Это ощущение возникает при просмотре официального блога миссии и фрагментов видеозаписей, размещенных на сайте агентства. Монохромные мониторы, 8-дюймовые дискеты (если 5-дюймовые некоторые еще помнят как страшный сон, то 8-дюймовые в Москве можно увидеть лишь в Политехническом музее) и прочая техника середины 80-х годов прошлого века наводит на устойчивую ассоциацию с фантастическим фильмом «про будущее», которые так любили снимать в те годы.
Даже оперативный экран в ЦУП, на котором фиксируются элементы полета, представляет собой простую школьную доску, на которой маркером пишут данные. Бытовая видеокамера транслирует эту картинку операторам в соседний зал. Собственно, в этом и есть суть японской технической школы в лучших ее проявлениях: добиваться максимального результата минимумом средств. Так строил свои знаменитые истребители и профессор Итокава, упрощая где только можно конструкцию почти до примитива – но не в ущерб летным характеристикам и боевой эффективности.
Судя по всему, японская космическая программа не является стержневой национальной задачей. Тем не менее то, что было сделано, – сделано замечательно! Зонд четырежды опускался к поверхности астероида. При первом спуске автоматика, контролирующая полет аппарата (с Земли непосредственно руководить маневрами невозможно: в обе стороны радиосигнал идет 16 минут), выдала команду «параметры вне пределов» и увела зонд от цели. Тем не менее оборудование прошло проверку, и этот спуск было решено считать пробным.
При втором сближении ставилась задача сбросить на Итокаву автономного прыгающего робота «Минерва» - конструкцию размером с чайную кружку, которая, упав на поверхность астероида, могла отталкиваться от него специальными рычажками и, подпрыгнув на несколько метров, перелетать на соседнюю точку, там вести съемку и замеры некоторых параметров. Но на высоте 70 метров, когда робот должен был отделиться от зонда, пропала связь с аппаратом: как раз в это время шло переключение антенн дальней космической связи с японской на австралийскую. Процесс этот затянулся на целых 40 минут. При этом команда на отстыковку робота прошла с задержкой: аппарат дошел почти до поверхности, начал подниматься обратно, в этот момент пришла команда на сброс «Минервы». В результате робот улетел в космос просто потому, что «Хаябуса» развил к тому времени скорость 15 км/сек – больше второй космический.
Задачей третьего спуска была установка навигационного маяка на поверхности астероида, после чего зонд выстреливал 5-граммовый танталовый шарик, который, врезавшись в поверхность малой планеты, должен был поднять облако пыли и осколков. Их предполагалось собрать и доставить на Землю. Маркер был сброшен, но в 17 метрах от поверхности астероида автоматика выдала команду «помеха» и начала уводить зонд от небесного тела. Однако в этот момент выяснилось, что «Хаябуса» неверно сориентирован (один из трех приборов ориентации – гиродин – отказал еще раньше). Система зависла, отменив обе команды: «уход» и «сбор грунта». В результате аппарат упал на астероид и пролежал там полчаса, пока по команде с Земли не были включены двигатели.
Второй спуск за грунтом (и четвертый по счету) прошел вроде бы в штатном режиме. Однако вскоре выяснилось, что «Хаябуса» теряет топливо. Немного, совсем немного – но и запас его на борту мизерный! Причиной стала неисправность одного из двигателей системы ориентации, который пришлось отключить.
Тайм-аут на три года
Хотя до сих пор неизвестно, были ли получены пробы грунта, японские менеджеры проекта не теряют оптимизма. Хуже всего то, что в процессе маневрирования зонд истратил слишком много топлива и практически разрядил бортовые аккумуляторные батареи, необходимые как для работы электронной начинки зонда, так и его ионных двигателей.
Фактически аппарат сейчас обездвижен и дрейфует в космосе примерно в 19 км от астероида. На подзарядку от солнечных батарей может потребоваться до года: на таком расстоянии Солнце кажется в пять раз более тусклым, чем вблизи Земли, соответственно и КПД солнечных батарей снижается более чем на три четверти.
Таким образом, декабрьское «окно возвращения» будет пропущено. Еще два года займет процесс позиционирования аппарата на орбите при помощи оставшихся двигателей и единственного рабочего гиродина. Расчеты показывают, что такая возможность существует.
И лишь после этого «Хаябуса» сможет перейти на правильную траекторию полета к Земле, куда прибудет в таком случае в июне 2010-го. И лишь когда капсула с образцами благополучно приземлится в Австралии, можно будет узнать, что же добыл зонд, опускавшийся ранее на поверхность астероида.
Считается, что астероиды наряду с кометами несут первичную материю, ту, которая не подверглась переплавке в процессах образования планет. Анализ полученных образцов даст ученым ценную информацию, необходимую для понимания процессов зарождения Солнечной системы. Возможно, тогда JAXA получит наконец новые компьютеры.