Каковы технологические различия между миссиями OSIRIS-REx и Hayabusa?

К настоящему времени было запущено два космических корабля для миссии по возврату образцов с астероидов. Первый Hayabusa — завершенная миссия, а теперь OSIRIS-REx — продолжающаяся миссия. Hayabusa был запущен в 2003 году, за много лет до OSIRIS-REx. Технологии сейчас намного лучше. Каковы улучшения в возможностях текущей миссии по возврату образцов астероидов? В чем технологические отличия?

Космический корабль Хаябуса, JAXA Космический корабль Хаябуса, JAXA.

Космический аппарат OSIRIS-REx, НАСА Космический аппарат OSIRIS-REx, НАСА.

Вопрос простой, но широкий. Что вы не можете найти во внешних источниках, с которыми вам нужна дополнительная помощь? Обратите внимание, что jvriesem взял информацию в своем ответе в основном из Википедии. Вы могли бы найти это легко.
Космические корабли и миссии @JanDoggen могут быть похожими, но методы, используемые в этих миссиях, технологии и используемые инженерные инструменты могут быть разными. Например, два космических корабля могут использовать обе энергии ионной тяги, но какие двигатели используются, какая мощность или как долго могут обеспечивать тягу и т. д. Даже не только двигательной части, но и других приборов, инженерных частей, которые будут использоваться для разных целей, какие новые технологии они используют, как они устроены.
@JanDoggen Или для инструментов с той же целью, какие улучшения сделаны. Я написал в своем комментарии на jvriesem answer, что меня интересует технологическая часть. Сравнение не только того, что они будут делать, но и того, какие инструменты они будут использовать, с каким улучшением или преимуществом. Поскольку на данный момент это информация, которую можно найти, даже если я прочитал эту информацию до того, как я должен принять этот ответ, потому что это все, что мы можем получить на данный момент. Если вы можете ответить на мой вопрос, включив детали, ваш ответ будет принят как правильный :).
Я голосую за повторное открытие, потому что 1) отличный ответ демонстрирует, что вопрос не был слишком широким и не слишком расфокусированным, чтобы на него можно было ответить здесь, и 2) нет причин отказывать будущим читателям в возможности опубликовать дополнительные ответы, чтобы дополнить его.

Ответы (1)

Вот краткое сравнение двух миссий. Различия, чтобы следовать.

ОСИРИС-РЕкс

  • Название: Происхождение, Спектральная интерпретация, Идентификация ресурсов, Безопасность, Regolith Explorer
  • Ведущее учреждение(я): НАСА (США), Аризонский университет.
  • Главный исследователь (PI): Данте Лауретта (Университет Аризоны)
  • Target: 101955 Бенну
  • Дата запуска: 8 сентября 2016 г.
  • Дата возвращения: 24 сентября 2024 г. (ожидается)
  • Масса образца: 60 ​​грамм - 2 кг (ожидаемый)
  • Цели науки:
    • Верните и проанализируйте образец нетронутого углеродистого реголита астероида в количестве, достаточном для изучения природы, истории и распределения составляющих его минералов и органического материала.
    • Нанесите на карту глобальные свойства, химический состав и минералогию примитивного углеродистого астероида, чтобы охарактеризовать его геологическую и динамическую историю и предоставить контекст для возвращенных образцов.
    • Задокументируйте текстуру, морфологию, геохимию и спектральные свойства реголита в месте отбора проб на месте в масштабе до миллиметров.
    • Измерьте эффект Ярковского (тепловое воздействие на объект) на потенциально опасном астероиде и ограничьте свойства астероида, способствующие этому эффекту.
    • Охарактеризовать интегрированные глобальные свойства примитивного углеродистого астероида, чтобы обеспечить прямое сравнение с наземными телескопическими данными для всей популяции астероидов.

Хаябуса

  • Имя: はやぶさ (дословно «Сапсан») ( источник )
  • Ведущее учреждение(я): ДЖАКСА (Япония)
  • Главный исследователь (ИП): Дзюнъитиро Кавагути (Институт космических и астронавтических наук)
  • Target: 25143 Итокава
  • Дата запуска: 9 мая 2003 г.
  • Дата отбора проб: ноябрь 2005 г.
  • Дата возвращения: 13 июня 2010 г. (обнаружено 14 июня 2010 г.)
  • Масса образца: < 1 грамм
  • Научные задачи: (моё краткое изложение информации с этой страницы )
    • Определять и картировать морфологию поверхности, состав и т. д. — разными способами .
    • Поиск возможных спутников астероидов и пылевых колец
    • Раскройте историю столкновений с другими осколками астероидов и комет.
    • Обеспечить точное определение формы и массы
    • Установить взаимосвязь между 25143 Itokawa и типами метеоритов (состав, тип, история и т.д.)

Отличия

Помимо управления каждым проектом (США против Японии) и самих космических кораблей, эти две миссии довольно похожи. Однако есть некоторые заметные различия, и ради ОП я сосредоточусь на них.

Из-за некоторых сбоев большая часть космического корабля сгорела при входе в атмосферу. Миссия Хаябуса вернула менее грамма материала. Согласно Данте Лауретте (PI OSIRIS-REx ) в этой публикации , миссия OSIRIS-REx отчасти является попыткой продолжить работу Hayabusa , поскольку OSIRIS-REx находился под огромным влиянием Hayabusa .

В той же публикации Лауретта указывает, что трудности Хаябусы были связаны главным образом с ограниченным знанием Итокавы и недостаточным предварительным моделированием процесса отбора проб. Однако OSIRIS-REx проведет почти год, описывая Бенну, находясь на его орбите, поэтому ученые на Земле будут иметь лучшее представление об астероиде и (что важно) о его поверхности, прежде чем на самом деле взять его пробы. В то время как Hayabusa фактически приземлился на Itokawa примерно на 30 минут, OSIRIS-REx коснется его лишь ненадолго.

Хотя и Бенну, и Итокава имеют одинаковый размер (~ 400-500 м в диаметре), ключевое отличие состоит в том, что Бенну является околоземным астероидом, а это означает, что он может столкнуться с Землей, а Итокава - нет. Кроме того, форма Itokawa больше похожа на слегка согнутую картофелину, тогда как Bennu гораздо более округлая.

ИтокаваИзображение Итокавы

БеннуХудожественное изображение Бенну

Что касается технологии, Hayabusa использовала взрывной гарпун, чтобы забрасывать частицы в модуль сбора. OSIRIS-REx , по сути, накроет место отбора проб перевернутым приспособлением, похожим на сковороду, и выпустит несколько вспышек газообразного азота на реголит, чтобы поднять частицы в модуль сбора.

Поскольку OSIRIS-REx проведет год на орбите Бенну, он оснащен набором телескопов / формирователей изображений, радаром, спектроскопами и гравитометрами, чтобы он был занят в течение этого времени. Многие из этих инструментов позволяют проводить совместный независимый анализ выводов, сделанных другими инструментами на борту. Хотя у Hayabusa также было несколько подобных инструментов, их было не так много, как у OSIRIS-REx .

Об отдельных инструментах можно прочитать на официальных страницах Hayabusa (также здесь ) и OSIRIS-REx (также здесь ). Эти страницы и ссылки на них могут предоставить вам множество инструментов и технических деталей.

Используемые источники

Если не указано иное, информация была взята со страниц Википедии, посвященных Hayabusa и OSIRIS-REx . Некоторая информация также была основана на обсуждениях с коллегами, участвовавшими в OSIRIS-REx .

Вероятно, также стоит упомянуть, что Lockheed Martin была производителем OSIRIS-REx, а NEC помогала в разработке Hayabusa.
Астероид, сближающийся с Землей, не обязательно рискует столкнуться с Землей. Некоторые никогда не пересекают орбиту Земли, некоторые имеют орбиты с периодами или наклонениями, которые никогда не сблизят их достаточно близко в обозримом будущем. Бенну классифицируется как PHA , а это означает, что его прогнозируемая траектория действительно подходит достаточно близко, чтобы вероятность того, что он может поразить нас, была очень минимальной, но и он, и Итокава пересекают орбиту Земли и относятся к одному и тому же классу NEA, Аполлону .
Также Хаябуса также помогал в изучении эффекта Ярковского.
@jvriesem впечатляющая работа, вы сделали сравнение между этими космическими кораблями во всех направлениях. Меня интересовала в основном технологическая часть, но намного больше информации гораздо полезнее. Я поздравляю и благодарю вас за все ваши исследования.
@Mark777: Спасибо, что спросили! Было весело узнать об этом. Мне все еще кажется, что я не полностью ответил на него (я сказал больше о различиях между миссиями, чем об их технологиях), но это все, что я могу сделать. :-)