Hajabusa ute av kontroll etter vellykket prøvetaking fra Itokawa

Av Erik Tronstad

Den japanske romorganisasjonen JAXA har mistet kontrollen over Hajabusa, etter at romfartøyet tilsynelatende omsider lyktes i å hente overflateprøver fra asteroiden Itokawa. Man er helt nødt til å få kontroll over Hajabusa igjen, for å få prøvene tilbake til Jorden. Og man har dårlig tid. I løpet av en uke eller høyst to må Hajabusa starte turen bort fra Itokawa.

Tegning av Hajabusa nær Itokawa-overflaten. Den mørke sylinderen som stikker ned under Hajabusa, er prøvetakingstrakten. Den lyse kulen på overflaten rett under trakten er målmarkøren. Den sylinderformede gjenstanden nede til høyre er Minerva. Som før nevnt mislyktes forsøket på å plassere Minerva på overflaten av Itokawa. Minerva drev av gårde ut i rommet og inn i bane rundt Solen. (JAXA/ISAS)

Hajabusa landet på Itokawa om kvelden norsk normaltid 25. november 2005. Klokken 23.07 norsk normaltid avfyrte Hajabusa en liten kule ned i overflaten på Itokawa. Noe av støvet og småpartiklene som da sprutet opp fra overflaten, skal ha blitt fanget opp av en liten trakt under Hajabusa. I hvert fall var dette planen. Prøvetrakten skal ha registrert at enden av den ble deformert i prosessen.

Så fort dette var gjort, steg Hajabusa opp fra Itokawa igjen. Hele prosessen var overstått på få sekunder.

Da Hajabusa nærmet seg Itokawa-overflaten, kunne romfartøyet «se» målmarkøren fra det forrige forsøket på å ta prøver. Det forsøket ble gjort 19. november 2005 (se Mislykket Hajabusa-forsøk på å hente prøver fra Itokawa (eRomfart 2005-158) og Hajabusa landet på Itokawa (eRomfart 2005-161)). Derfor behøvde ikke Hajabusa å slippe løs sin tredje og siste målmarkør. Målmarkøren som ligger på Itokawa-overflaten, inneholder navnene på 880 000 personer som via Internett meldte inn navnene sine før Hajabusa ble skutt opp.

Hajabusa har tidligere mistet funksjonaliteten til to av de tre svinghjulene om bord (se Hajabusa-stup mot Itokawa utsatt (eRomfart 2005-153)). Romfartøyet skulle ha brukt dem til å holde kontroll over sin stilling i rommet rundt alle tre aksene, noe som kalles treaksestabilisering. Det er ikke mulig med to av dem ute av drift. Tapet av to svinghjul har i betydelig grad forvansket forsøkene på å navigere Hajabusa helt ned til Itokawa-overflaten og opp igjen.

Under alle Hajabusas forsøk på å komme nær eller lande på Itokawa, har romfartøyet vært nødt til å bruke stillingskontrollmotorer for å kontrollere sin stilling. Hajabusa har to helt uavhengige stillingskontrollsystemer basert på små rakettmotorer. Systemene betegnes A og B.

På vei opp fra Itokawa etter prøvetakingen 25. november 2005 oppstod en lekkasje i system B. Dermed gikk Hajabusa over i sikker modus. Datamaskinen om bord slo av alle ikke-kritiske systemer.

Både 26. og 27. november prøvde bakkekontrollen å få Hajabusa ut av sikker modus. Motorene i system A ga imidlertid ikke tilstrekkelig skyvekraft til at treaksestabilisering kunne brukes. Hajabusa forble i sikker modus. Lekkasjen i system B stoppet imidlertid etter at Hajabusa fra bakken fikk beskjed om å stenge ventiler i dette systemet.

Telemetri fra Hajabusa viser at en del av rørsystemet med drivstoff til system A har en temperatur på -30 °C. Det er betydelig lavere enn normalt. Man spekulerer på om deler av drivstofftilførselen i system A kan være frosset. I så fall kan det være i hvert fall en medvirkende årsak til at motorer i system A leverer for lav skyvekraft.

Rørene med den nevnte lave temperaturen ligger inni romfartøyets kropp nær toppen av det. De ansvarlige for dette systemet forstår ikke hvordan temperaturen i den delen av romfartøyet kan være så lav.

Selv om deler av system A skulle være frosset, mener JAXA at andre stillingskontrollmotorer skulle fungere. Også andre stillingskontrollmotorerer leverer imidlertid for lav skyvekraft.

Bakkekontrollen skal 27. november ha sendt kommandoer til Hajabusa om at romfartøyet skulle gå over til å bruke spinnstabilisering. Det skjer ganske enkelt ved å sette hele romfartøyet i rotasjon. Dessverre gjør det at romfartøyets parabolantenne ikke er rettet mot Jorden. Dermed kan ikke Hajabusa kommunisere med Jorden via denne antennen.

Man kan heller ikke opprettholde kommunikasjon gjennom en annen antenne i Hajabusa. Denne antennen har en dekningsvinkel eller synsfelt på 18°. Problemet er at dette synsfeltet roterer over himmelhvelvingen når Hajabusa roterer. Jorden ligger ikke innenfor dette synsfeltet til enhver tid.

Tidlig i dag, 29. november 2005, skal JAXA ha hatt kontakt med Hajabusa. Dessverre greide man heller ikke denne gangen å få kontroll over romfartøyet.

Poenget med å ta prøvene av Itokawa, er å bringe dem tilbake til Jorden, så de kan analyseres her. Etter planen skal en returkapsel fra Hajabusa, med prøvene, lande ved Woomera-basen i Australia i juni 2007. For å greie dette, må Hajabusa starte tilbaketuren fra Itokawa «tidlig i desember 2005». JAXA har ikke opplyst noe nærmere om hva som er siste dato for start av returen.

For at Hajabusa skal kunne starte tilbaketuren fra Itokawa, må man ha full kontroll med romfartøyet. Man må vite at rakettmotorer peker i korrekt retning før de avfyres. Under tilbaketuren mot Jorden skal Hajabusa for eksempel igjen bruke ionemotoren, som romfartøyet brukte på turen til Itokawa. Den skal formodentlig avfyres i noen tusen timer igjen. Om motoren ikke peker i rett retning og beholder sin stilling i den retningen, kommer Hajabusa ikke tilbake til Jorden, men ender opp i en eller annen bane rundt Solen.

Dog har JAXA sagt at for å få Hajabusas returkapsel tilbake til Jorden, kan man strekke avreisen fra Itokawa ut mot «midten av desember 2005». Med en så sen avreise fra Itokawa vil returkapselen riktignok nå frem til Jorden. Den vil imidlertid få en annen innfallsvinkel mot jordatmosfæren enn ved en normal avreisedato. Den endrede innfallsvinkelen vil gi en større varmebelastning enn planlagt for kapselen.

Dersom Hajabusa ikke kan starte hjemturen nå i desember 2005, er det i teorien en ny mulighet om fire år. Med de problemene man hittil har hatt med Hajabusa, er det imidlertid mildt sagt usikkert om Hajabusa vil overleve lenge nok til å gjøre et nytt returforsøk da.