Japão lança exploradores de asteróides



Hayabusa-2 000673aA agência espacial japonesa JAXA lançou a sonda Hayabusa-2, uma ambiciosa missão para explorar e obter amostras da superfície de um asteróide que serão depois trazidas de volta para a Terra. O lançamento teve lugar às 0422:04UTC do dia 3 de Dezembro de 2014 e foi levado a cabo pelo foguetão H-2A/202 (F-26) lançado desde a Plataforma de Lançamento LP1 do Complexo de Lançamento Yoshinobu do Centro Espacial de Tanegashima.

A missão terá uma duração de seis anos, chegando ao asteróide (162173) 1999 JU3 em 2018 e levando a cabo uma missão de exploração de 18 meses antes de regressar à Terra em 2020.

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A Hayabusa-2

Com um desenho semelhante ao da sonda Hayabusa (Muses-C) lançada em Maio de 2003, a Hayabusa-2 tem uma massa de 590 kg e utiliza quatro motores de propulsão iónica com a energia a ser proveniente de dois painéis solares. Duas antenas de alto ganho encontram-se colocadas na parte superior do veículo, operando em banda Ku e X, sendo utilizadas para as comunicações com a Terra.

Hayabusa-2O sistema de recolha de amostras é baseado no sistema semelhante transportado a bordo da Hayabusa. Pequenos projécteis serão disparados para a superfície do asteróide para ejectarem matéria que irá entrar no sistema colector e ser posteriormente armazenada numa de três câmaras a bordo. Estas amostras serão depois transferidas para a cápsula de reentrada para o regresso à Terra.

Para auxiliar na descida na superfície do asteróide a sonda transportas cinco marcadores projectados com um sistema de suspensão para não sofrerem ricochete ao impactarem na superfície, proporcionando assim pontos de referência fixos para as tentativas de descida.

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A bordo da Hayabusa-2 encontram-se também quatro pequenos veículos e um impactor. O Mobile Asteroid Surface Scout (MASCOT) é uma pequena sonda de fabrico germânico que irá descer na superfície para obter medições das condições ali existentes utilizando um espectrómetro de infravermelhos, um magnetómetro, um radiómetro e uma câmara. O MASCOT é capaz de realizar uma pequena descolagem a partir da superfície para se reposicionar num outro local para obter mais medições.

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O Minerva-2 é composto por três pequenos landers adicionais que consistem em pequenos veículos manobráveis capazes de realizarem pequenos saltos na superfície. A bordo da Hayabusa-2 ainda se encontra o Small Carry-on Impactor (SCI) que será libertado acima da superfície juntamente com o DCAM-3 sub-satélite com o objectivo de observar o seu impacto. O SCI é composto por um projéctil de 2,5 kg que será disparado para a superfície do asteróide pela detonação de uma carga HMX de 4,5 kg. Após a Hayabusa-2 se reposicionar do outro lado do asteróide, a carga HMX será detonada, propulsionando o projéctil de cobre para o asteróide a alta velocidade.

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Lançamento

O lançamento da sonda Hayabusa-2 decorreu sem problemas iniciando-se com a ignição do motor LE-7A do primeiro estágio e logo de seguida com a entrada de ignição dos motores laterais de combustível sólido SRB-A3. Estes terão uma queima com uma duração de 1m 39s, e 9 segundos após o final da queima separavam-se do primeiro estágio.

Hayabusa-2 000635A separação da carenagem de protecção teve lugar a T+4m 10s e o final da queima do primeiro estágio ocorria a T+6m 36s. A sua separação ocorre a T+6m 44s e a ignição do segundo estágio ocorria a T+6m 50s. Esta foi a primeira de duas ignições levadas a cabo pelo segundo estágio, tendo uma duração de 4 minutos e 28 segundos. Esta primeira queima colocaria o conjunto numa órbita de parqueamento onde permanece durante 88 minutos até iniciar a segunda queima com uma duração de 4 minutos e 1 segundo. A separação da Hayabusa-2 ocorre a T+1h 47m 15s.

Hayabusa-2 000638A separação do satélite Shinen-2 ocorre a T+1h 53m 55s, seguindo-se a separação do ARTSAT2-DESPATCH a T+1h 58m 5s. A separação do PROCYON ocorre a T+2h 2m 15s, ou 4 minutos e 10 segundos depois do ARTSAT2-DESPATCH.

O asteróide 1999 JU3

O asteróide que será visitado pela Hayabusa-2 é o (162173) 1999 JU3, que é uma designação provisória que certamente será substituída por uma designação mais condigna e permanente antes da chegada da sonda japonesa. É um asteróide do tipo-C, rico em carbono, e a sua órbita desenvolve-se entre Vénus e Marte, cruzando a órbita da Terra e demorando 1,3 anos a completar uma revolução em torno do Sol. O asteróide tem cerca de 1 km de comprimento. Este corpo celeste foi descoberto em Maio de 1999 pelo projecto Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) e foi classificado como fazendo parte do grupo de asteróides Apolo.

As cargas secundárias do lançamento

Para além da sonda Hayabusa-2, três outros satélites foram lançados a bordo da missão F-26 do foguetão H-2A/202: o PROCYON, o ARTSAT2-DESPATCH e o Shinen-2.

PROCYONCom uma massa de 59 kg, o satélite Proximate Object Close Flyby with Optical Navigation (PROCYON) é um veículo de demonstração tecnológica com o qual a agência espacial japonesa pretende realizar passagens próximas de três asteróides. Os principais objectivos da missão são o de avaliar a performance de um veículo tão pequeno numa missão de exploração e a utilização do diferencial de velocidade e navegação óptica para conseguir as passagens próximas aos seus alvos. O satélite desenvolvido pela JAXA, está equipado com quatro painéis solares para o fornecimento de energia que é armazenada em baterias internas.

Desenvolvido pela Universidade de Artes Tama e pelo Projecto ARTSAT, o Deep Space Amateur Troubadour’s Challenge (DESPATCH) é uma escultura equipada com uma antena farol omnidireccional para detecção dos rádio-amadores a 435 MHz. Este é o segundo satélite a ser colocado em órbita no âmbito do projecto ARTSAT. Com uma massa de 30 kg, a sua energia é fornecida por DESPATCHbaterias internas. O seu tempo de vida útil será de cerca de 7 dias. O satélite será colocado numa órbita solar.

O Shinen-2 foi desenvolvido pela Universidade de Kagoshima e tem uma massa de 15 kg. É um satélite inteShinen-2rplanetário e será utilizado para demonstração tecnológica, transportando repetidores lineares de 145 MHz a 435 MHz. Constituído por uma estrutura termoplástica CFRP, as suas dimensões são 0,490 x 0,490 x 0,475 metros. O satélite irá ser colocado numa órbita heliocêntrica entre Marte e Vénus, permanecendo no plano equatorial terrestre. O Shinen-2 será utilizado para avaliar as comunicações a longa distância.

 H-2AO foguetão H-2A/202

O desenvolvimento do lançador H-2A surgiu após os maus resultados obtidos com o lançador H-2 que resultaram na perda de vários satélites nas suas missões finais.

O H-2A na sua versão 202 é um lançador a três estágios auxiliados por dois propulsores laterais de combustível sólido SRB-A que entram em ignição no lançamento. Assim, o H-2A/202 tem a capacidade de colocar 10.000 kg numa órbita baixa de 300 km de altitude com uma inclinação de 30,4º ou então pode colocar 4.100 kg numa órbita de transferência para a órbita geossíncrona. No lançamento é capaz de desenvolver 5.600 kN, tendo uma massa total de 285.000 kg. A sua envergadura é de 9 metros. O seu diâmetro é de 4,0 metros e o seu comprimento atinge os 53,00 metros.

Cada SRB-A (Solid Rocket Boosters-A), considerado por muitos como o estágio 0 (zero), tem um peso bruto de 75.500 kg, pesando 10.500 kg sem combustível. Cada propulsor tem um diâmetro de 2,5 metros, um comprimento de 15,1 metros e desenvolve 229.435 kgf no lançamento, com um Ies de 282,5 s (vácuo), um Ies-nm de 230 s e um Tq 101 s.

O primeiro estágio do H-2A/202 (H-2A-1) tem um peso bruto de 113.600 kg, pesando 13.600 kg sem combustível. Tem um diâmetro de 4,0 metros, um comprimento de 37,2 metros e desenvolve 111.964 kgf no lançamento, com um Ies de 440 s (vácuo), um Ies-nm de 338 s e um Tq 390 s. Está equipado com um motor LE-7A, desenvolvido pela Mitsubishi, que consome LOX e LH2. O LE-7A pode variar a sua potência em 72%.

Finalmente o segundo estágio tem um peso bruto de 16.900 kg, pesando 3.100 kg sem combustível. Tem um diâmetro de 4,0 metros, um comprimento de 9,2 metros e desenvolve 13.970 kgf no lançamento, com um Ies de 448 s e um Tq 534 s. Está equipado com um motor LE-5B, desenvolvido pela Mitsubishi, que consome LOX e LH2.

O esquema seguinte mostra as diferentes configurações do foguetão H-2A. Presentemente só as versões 202 e 204 estão operacionais.

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 Dados Estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 5412

– Lançamento orbital com sucesso: 5063

– Lançamento orbital Japão: 97

– Lançamento orbital Japão com sucesso: 88

– Lançamento orbital desde Tanegashima: 61

– Lançamento orbital desde Tanegashima com sucesso: 59

A seguinte tabela mostra os totais de lançamentos executados este ano em relação aos previstos para cada polígono à data deste lançamento: 1ª coluna – lançamentos efectuados (lançamentos fracassados); 2ª coluna – lançamentos previstos à data; 3ª coluna – satélites lançados:

Baikonur – 17 (1) / 21 / 24

Plesetsk – 7 / 9 / 11

Dombarovskiy – 2 / 2 / 42

Cabo Canaveral AFS – 15 / 17 / 28

Wallops Island MARS – 3 (1) / 3 / 63

Vandenberg AFB – 3 / 4 / 2

Jiuquan – 8 / 7 / 9

Xichang – 1 / 2 / 1

Taiyuan – 4 / 6 / 6

Tanegashima – 4 / 4 / 18

Kourou – 9 / 11 / 17

Satish Dawan, SHAR – 4 / 4 / 8

Odyssey – 1 / 1 / 1

Palmachim – 1 / 1 / 1

* Valores não precisos

Dos lançamentos bem sucedidos levados a cabo: 32,9% foram realizados pela Rússia; 26,3% pelos Estados Unidos (incluindo ULA, SpaceX e Orbital SC); 15,8% pela China; 11,8% pela Arianespace; 5,3% pelo Japão, 5,3% pela Índia, 1,3% por Israel e 1,3% pela Sea Launch.

Os próximos lançamentos orbitais previstos são (hora UTC):

04 Dez (1205:00) – Delta-IV Heavy (D369) – Cabo Canaveral AFS, SLC-37B – Orion (EFT-1 Exploration Flight Test-1)

04 Dez (2038:00) –  Ariane-5ECA (VA221) – CSG Kourou, RLA3 – DirecTV-14; GSAT-16

07 Dez (0326:00) – CZ-4B Chang Zheng-4B – Taiyuan, LC9/901 – CBERS-4 (Ziyuan-1 (4))

11 Dez (????:??) – Atlas-V/541 – Vandenberg AFB, SLC-3E – NROL-35

16 Dez (????:??) – 8K82KM Proton-M/Briz-M – Baikonur, LC81 PU-24 – Yamal-401

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