Asteroida wygląda jak bałwan. Sonda przeleciała o włos

Japońska sonda Hayabusa2 znowu przypomniała o sobie w najlepszym możliwym stylu. Kilka lat po tym, jak przywiozła na Ziemię próbki z planetoidy Ryugu, minęła kolejną asteroidę i zrobiła jej zdjęcie. Na fotografii widać coś, co wygląda jak kosmiczny bałwan dryfujący gdzieś między planetami.

Tym razem celem była Torifune, wcześniej znana jako 2001 CC21. To niewielka planetoida bliska Ziemi, o średnicy rzędu kilkuset metrów. Naukowcy wiedzieli, że jest wydłużona, ale dopiero zdjęcia z przelotu pokazały coś znacznie ciekawszego: obiekt przypominający dwie połączone bryły.

Określenie bałwan brzmi jak zabawna metafora, ale w astronomii takie kształty naprawdę mają znaczenie. Jeśli małe ciało niebieskie wygląda jak dwie zlepione kule albo nieregularne bryły, może być tzw. obiektem kontaktowym. To znaczy, że powstało z dwóch części, które kiedyś zbliżyły się do siebie bardzo powoli i połączyły zamiast roztrzaskać.

Takie obiekty nie są rzadkością w małych ciałach Układu Słonecznego. Słynna Arrokoth, sfotografowana przez sondę New Horizons za orbitą Plutona, też wyglądała jak kosmiczny bałwan. Podobnie planetoida Itokawa, cel pierwszej japońskiej misji Hayabusa, miała kształt przypominający dwie połączone części. Torifune najwyraźniej dołącza do tej osobliwej galerii.

Zdjęcie wykonane przez kamerę teleskopową ONC-T pokazuje obiekt, który nie jest po prostu podłużną skałą. Wygląda raczej jak zlepek dwóch segmentów, z wyraźnym przewężeniem między nimi. Sama sylwetka planetoidy może opowiadać historię jej powstania: kolizji, powolnego łączenia, pękania, rotacji i przebudowy powierzchni przez miliony lat.

Jak pisaliśmy w tekście: To najciekawszy piach na Ziemi. Naukowcy otworzyli zasobnik z próbkami, które przybyły z planetoidy Ryugu, Hayabusa2 już raz pokazała, że pozornie niepozorne asteroidy są archiwami wczesnego Układu Słonecznego. Ryugu była kopalnią informacji o materii sprzed miliardów lat. Torifune nie dostarczy próbek, ale może powiedzieć coś równie ważnego o kształtach i strukturze obiektów, które przecinają okolice orbity Ziemi.

Hayabusa2 wystartowała w grudniu 2014 r. Jej głównym celem była planetoida Ryugu. Sonda dotarła do niej w 2018 r., zbadała powierzchnię, wypuściła lądowniki, wykonała eksperyment z impaktorem, pobrała próbki i w 2020 r. dostarczyła kapsułę z materiałem na Ziemię.

Dla większości misji byłby to piękny koniec. Hayabusa2 jednak nie skończyła pracy. Po zrzuceniu kapsuły z próbkami skierowała się z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Zostało jej paliwo, działały instrumenty, a inżynierowie uznali, że szkoda marnować tak sprawdzony statek.

Tak narodziła się rozszerzona misja Hayabusa2#, czyli SHARP: Small Hazardous Asteroid Reconnaissance Probe. Torifune była pierwszym celem tej nowej fazy. Kolejnym ma być 1998 KY26, ultramała, szybko wirująca planetoida, do której sonda ma dotrzeć w 2031 r.

Jak pisaliśmy w tekście: Budulce życia w próbkach z planetoidy Ryugu. Sonda Hayabusa2 przywiozła na Ziemię, naukowcy się zdziwili, próbki z Ryugu ujawniły ponad 20 aminokwasów i inne związki organiczne. To pokazało, jak ogromną wartość naukową może mieć bezpośrednie badanie małych ciał. Teraz ta sama sonda, już bez kapsuły powrotnej, służy jako doświadczony zwiadowca.

Największe wrażenie robi nie tylko kształt Torifune, lecz także sama geometria spotkania. Hayabusa2 nie zatrzymała się przy asteroidzie tak jak przy Ryugu. To był szybki przelot. Plan zakładał przejście z prędkością około 5,25 km/s, czyli niemal 19 tys. km/h, w bardzo małej odległości od celu.

Wstępnie mówiono o podejściu nawet w okolice setek metrów od powierzchni, choć ostateczny dystans wymaga analizy. JAXA podała, że część danych z instrumentów została już przesłana, a reszta będzie trafiać na Ziemię podczas kolejnych operacji. Najważniejsze jest jednak to, że sonda przeżyła manewr i działa normalnie.

To nie było łatwe zadanie. Hayabusa2 nie została zbudowana jako maszyna do szybkich przelotów obok małych asteroid. Jej pierwotna misja polegała na spotkaniu z Ryugu, wejściu w pobliże obiektu, długich obserwacjach i pobraniu próbek. Torifune wymagała zupełnie innego stylu: bardzo krótkiego okna obserwacyjnego i precyzyjnego naprowadzenia na obiekt, który jeszcze niedawno był słabo poznany.

Sonda miała więc tylko chwilę, by zobaczyć asteroidę z bliska. Po minięciu celu warunki obserwacji pogarszały się, bo po przelocie w polu widzenia dominowała część zacieniona. To kosmiczny odpowiednik fotografowania kamienia mijanego z ogromną prędkością z jadącego samochodu, tyle że samochód jest sondą sprzed ponad dekady, a kamień ma kilkaset metrów i pędzi wokół Słońca.

Na pierwszy rzut oka może to wyglądać jak ciekawostka: o, asteroida ma zabawny kształt. W rzeczywistości takie dane są potrzebne do czegoś znacznie ważniejszego. Torifune jest obiektem bliskim Ziemi, a małe planetoidy są jednym z najważniejszych tematów obrony planetarnej.

Jeśli kiedyś wykryjemy asteroidę na kursie kolizyjnym z Ziemią, to sama informacja o jej orbicie nie wystarczy. Trzeba wiedzieć, czym naprawdę jest cel. Czy to zwarta skała, czy luźny zlepek gruzu? Jak szybko wiruje? Jaki ma kształt? Jak odbija światło? Z czego zbudowana jest powierzchnia? Czy ma podwójne komponenty? Każda z tych cech wpływa na to, jak obiekt zareaguje na próbę zmiany trajektorii.

Jak pisaliśmy w tekście: NASA przesunęła asteroidę uderzeniem. To nie atak, to ratunek, misja DART pokazała, że kinetyczne uderzenie może zmienić orbitę małego ciała. Ale DART nauczył też tego, że przed uderzeniem trzeba jak najlepiej poznać cel. Inaczej trudno przewidzieć, czy energia pójdzie w krater, wyrzut materii, zmianę rotacji, czy w oczekiwane przesunięcie orbity.

Hayabusa2 nie uderzała w Torifune. Ona testowała szybkie rozpoznanie. Jeżeli w przyszłości pojawi się potencjalnie groźny obiekt, może nie być czasu na wieloletnią misję badawczą. Potrzebny będzie szybki zwiadowca, który przeleci obok, zrobi zdjęcia, zmierzy temperaturę, skład, odległość i dostarczy dane potrzebne do decyzji.

Japonia od lat buduje jedną z najciekawszych historii eksploracji małych ciał. Pierwsza Hayabusa przywiozła próbki z Itokawy. Hayabusa2 wróciła z materiałem z Ryugu i przeprowadziła tam serię niezwykle trudnych operacji. Teraz ta sama sonda, zamiast trafić do muzeum jako legenda, kontynuuje lot i sprawdza technologie przydatne dla przyszłych misji.

To imponujące także dlatego, że mówimy o statku, który ma już ponad 10 lat. W kosmosie sprzęt się starzeje. I to mocno. Elektronika jest bombardowana promieniowaniem, paliwo się kończy, instrumenty mają swoje ograniczenia, a każda kolejna operacja wymaga ostrożności. Hayabusa2 jest jak doświadczony statek badawczy, który dawno wykonał główne zadanie, ale wciąż potrafi dostarczyć unikalne dane.

Przeczytaj także:

Jak pisaliśmy w tekście: W próbce z planetoidy znaleziono żywe organizmy. Jest jedno wielkie "ale", próbki z Ryugu są tak cenne, że każde ich badanie trzeba traktować z ogromną ostrożnością, nawet gdy pojawiają się pozornie sensacyjne wyniki. Hayabusa2 już raz dała nauce materiał do pracy na lata. Teraz daje dowód, że rozszerzone misje mogą być po prostu konieczne.

*Źródło grafiki wprowadzającej: Japan Aerospace Exploration Agency / Canva Pro