Весь мир считает японскую микроэлектронику лучшей - DVD-плееры, камеры, теле­визоры и прочее. Настоящие чудеса на Земле! А в космосе?

Найти иголку в стоге сена

В честь покойного доктора Хидэо Итокавы, «отца» космической программы Японии, назвали астероид №25143, ко­торый открыли 26 сентября 1998 года в обсерватории Сокорро. Небесное тело вращается между орбитами Марса и Земли, местный год - 556 земных суток. В длину Итокава - 535 метров, в попе­речнике - 200-300 метров. Автоматиче­ская межпланетная станция (АМС) «Хаябуса» («Сокол») стартовала 9 мая 2003 года на ракете-носителе М-5 с японско­го космодрома Утиноура. Аппарат весом чуть более полутонны должен был доста­вить грунт (1 грамм!) с Итокавы.

Внешне аппарат «Хаябуса» лишь отда­ленно напоминал птицу: по сути, ящик,

габаритами не превышающий двух метров, с большой антенной и двумя солнечными батареями. У АМС были две двигательные установки. Одна - обычная, жидкостная, вто­рая - экспериментальная электрореактивная (два ионных двигателя) с иониза­цией топлива (газа ксенона) микроволновым разрядом. Газ разгонялся электриче­ским полем и выбрасывался через четыре сопла. Тяга не­большая, но импульс долгий (если у обычного движка - десятки минут, то ионный на Земле отработал 18 ООО ча­сов). Фотоэлементы давалимощность 1400 ватт. Для маневров у астероида предполагалось использовать обычный двигатель, для полета по меж­планетной трассе - ионный.

Хотя астероид от Земли недалеко (по космическим меркам) - десятки милли­онов километров, полет «Сокола» должен был длиться несколько лет. Космические аппараты движутся не по прямой, а по замысловатым кривым - ведь цель по­лета тоже перемещается. Топлива - в обрез. Быстрее летишь - больше тра­тишь, и необходим запас (на всякий аварийный случай): заправок вне Зем­ли пока нет. Как потом выяснилось, «Хаябусе» пришлось преодолеть более 2 миллиардов километров. Сначала все шло идеально, но в ноябре 2003 года произошла  первая неприятность - сильная вспышка на нашем светиле повредила сол­нечные батареи станции. Их мощность уменьшилась и не позволяла использовать ион­ные двигатели на 100%.

Есть касание!

19 мая 2004 года аппарат «Хаябуса» вернулся к мате­ринской планете. Нет, АМС не соскучилась: она соверши­ла гравитационный маневр у Земли, увеличив свою скорость на 4 километра в секунду и не истратив при этом ни капли драгоценного топлива. Заодно аппарат сфотографировал Луну. 31 июля 2005 года - вторая авария на борту: остановился один из трех махови­ков (устройств, отвечающих за ориента­цию - устойчивое положение станции в пространстве).

Благодаря новинке - автономной на­вигационной системе - зонд сблизился с далеким астероидом сам, практически без помощи человека. Система изме­ряла расстояние до Итокавы дальноме­ром, используя оптическую камеру. 12 августа «Сокол» находился в 35 тысячах километров от цели и сделал 24 фото­снимка астероида.

12 сентября 2005 года АМС вышла на орбиту астероида и зависла в 20 кило­метрах от него (радиосигнал до Земли шел 17 минут). Астероид напоминал кар­тофелину: одна часть была холмистой и каменистой, вторая - гладкой. АМС про­вела детальную съемку поверхности и глобальное картирование. 3 октября из строя вышел второй маховик. Чтобы АМС не стала беспорядочно кувыркать­ся, использовали третий маховик и им­пульсы микродвигателей.

Учитывая малый запас топлива, про­грамму исследований пришлось уплот­нять и сокращать. 12 ноября был от­делен посадочный аппарат «Минерва» (маленький кубик), но неудачно: он упал на астероид, отскочил и покинул Итокаву, затерявшись в космосе. 26 ноября 2005 года станция опустилась на высоту 100 метров, зависла и сбросила круглую люминесцентную мишень для отраже­ния лазерного луча дальномера. Потом двигатель выключился, и аппарат сво­бодно падал до касания, только очень медленно (сила тяжести на астероиде меньше земной в 98 000 раз!).

Устройство забора грунта - воронка диаметром 40 сантиметров и длиной метр - уже выдвинулось, и пиротехни­ка выстрелила двумя металлическими пульками массой по 5 граммов. Осколки выбитого из поверхности материала по воронке проникли в приемную ловушку, откуда перегрузились в возвращаемую капсулу. Потом АМС включила двигатель, поднялась на 100 метров и стала ждать сигнала из Центра управления полетами: улетать или нет? Но из-за сбоя в по­лучении телеметрии на Земле было не­ясно, забрала ли АМС каменные крошки или стреляла понапрасну и ушла пустой. Так как аварии случались все чаще, при­няли решение: возвращаться на Землю. С грунтом или без - станет ясно через годы.

На честном слове и на одном сопле

При отлете с астероида случилась авария жидкостного двигателя и утечка гидразина (токсичное топливо попало внутрь АМС). Нарушилась работа систе­мы электропитания. Позднее специали­сты добились того, чтобы «пролившийся» гидразин начал испаряться с борта по­врежденной станции. Но это привело к вращению, и «Сокол» потерял ориента­цию в пространстве. 8 декабря АМС на­чала кувыркаться, с ней утратили связь. На борт перестали проходить команды с Земли.

Катастрофа? Нет. Специалисты Страны восходящего солнца и умный робот в не­вообразимой дали продолжали упорно работать. 14 декабря Японское агентство аэрокосмических исследований объяви­ло, что возвращение на Землю отклады­вается на три года - с июня 2007-го до июня 2010-го. Только через полтора ме­сяца (!) сигнал с «Хаябусы» был пойман вновь. Аккумуляторная батарея разряди­лась полностью, и возникли замыкания в ее литий-ионных компонентах (спасли лишь семь из одиннадцати). В это время АМС находилась в 330 миллионах кило­метров от Земли.

Два месяца потратили на выпаривание остатков топлива с элементов конструк­ции АМС. И только 25 апреля 2007 года «Сокол» начал разгон домой на четверти имеющейся мощности. Год японская груп­па управления работала над восстановле­нием работоспособности станции - и это удалось! Хотя успокаиваться было рано. Большие надежды возлагали на ионные двигатели, но они почти выработали свой ресурс. Четыре сопла работали попере­менно, чередуясь, парами. А несколько месяцев долгого, медленного полета к Земле «Сокол» вообще использовал только одно, наименее натруженное сопло, дабы отдохнули остальные. К счастью, сэконом­ленного ксенона хватало с избытком. АМС стойко, с выдержкой настоящего самурая, продолжала затянувшийся рейс, возвра­щаясь в родные пенаты.

Посылка доставлена!

На расстоянии 60 тысяч километров от Земли «Сокол» разделился на две части. Меньшая, возвращаемая капсула (диа­метром всего 40 сантиметров и весом 20 килограммов, напоминает глубокое блюдо с крышкой) направилась к пла­нете. Большая - сам многострадальный зонд - врезалась в атмосферу и сгорела, почтив собственный подвиг прощальным фейерверком. Хотя по программе аппа­рат «Хаябуса» должен был пройти мимо Земли и, возможно, использоваться для других работ. Но в этой экспедиции слиш­ком многое пошло не по плану.

13 июня 2010 года капсула вошла в атмосферу Земли и, выпустив сине-зеле­но-белый парашют, примерно через пол­часа успешно села на полигоне Вумера в Австралии. Впервые в истории космо­навтики автоматический аппарат вер­нулся с астероида. 16 ноября 2010 года Японское агентство аэрокосмических исследований объявило, что в ловушке приемного устройства найдены части­цы с астероида Итокава. По составу они идентичны метеоритам класса углистых хондритов, ведь в образцах грунта много железа, графита и сажи.

Владимир ГРАКОВ