---

Kerekeken a Naprendszerben 9. rész

A MINERVA aszteroida roverek

---

A Hold és a Mars után a 2000-es években elérkezett a legambiciózusabb misszió az automata bolygókutató roverek történetében. Japán két űrszondát indított a Föld közelében keringő aszteroidák felderítésére. A Hajabusza és a Hajabusza 2 űrszondák összesen négy kisméretű, ugrásokkal mozgó rovert vittek magukkal. Ebben a részben a MINERVA roverek történetét ismerhetjük meg.

Japán 1970 óta van jelen az űrkutatásban, ekkor indította el a szigetország az első műholdját. Első két japán űrszonda, a Szakigake és a Szuiszei, a Halley-üstököst vették célba 1985-ben, majd következett a Hold 1990-ben (Hiten és Hagoromo) és a Mars 1998-ban (Nozomi). A 2000-es évek elején pedig egy olyan terv kezdett körvonalazódni a JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) japán űrügynökségnél, ami egy földközeli aszteroida, vagy más néven kisbolygó megvizsgálását vette célba. A JAXA elődszervezete az ISAS (Institute of Space and Astronautical Science) japán űr- és asztronautikai kutatóintézet már a 1990-es években tervezett egy hasonló küldetést, ami a 1943 Anteros nevű kisbolygót látogatta volna meg, de a program technológiai szintje meghaladta az ISAS akkori lehetőségeit. Az először MUSES-C-nek (Mu Space Engineering Spacecraft C), majd végül Hajabusza-nak (Vándorsólyom) elnevezett misszió célja a kiválasztott aszteroidán való leszállás és az anyagából való mintavétel volt. A sikeres mintavételt követően pedig a mintát az űrszonda egy tartályban visszahozza majd a Földre, ezzel pedig a Hajabusza válik az első olyan űrmisszióvá, ami anyagmintákat gyűjt egy aszteroidáról. A japán szakemberek azonban ennél is tovább mentek és a Hajabusza fedélzetére terveztek egy kisméretű rovert is, amit MINERVA-nak (Micro/Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid) neveztek el. A MINERVA a tervek szerint eljut a kijelölt aszteroida felszínére és onnan vizsgálj majd a kisbolygót. Célpontnak egy 1998-ban felfedezett aszteroidát, az 1998SF36-ot jelölték ki, amit a Nemzetközi Csillagászati Unió 2003-ban - Hideo Itokawa rakétamérnök után, aki a japán űrkutatás atyjának tekinthető - 25143 Itokawa-ra nevezett át. Az Itokawa az aszteroidák Apollo nevű csoportjába tartozik, a csoport tagjai nagyjából a Föld és a Vénusz pályája által határolt térrészben keringenek a Nap körül. Ezek a néhány száz métertől néhány kilométerig terjedő nagyságú aszteroidák úgy helyezkednek el, hogy egyesek pályája időnként keresztezi a Földét, így potenciális fenyegetést jelentenek a bolygónkra nézve. A 2013-ben Cseljabinszkban lezuhant aszteroida is az Apollo-csoportba tartozott. Az Itokawa szerkezetét tekintve egy S típusú sziklás aszteroida. A Hajabusza misszió a tervek szerint 2003-ban indul, 2005-ben közelíti meg az Itokawa-t és 2007-ben tér vissza a Földre. Az indítás helyének a japán Kagosima Űrközpontot, a leszállásáénak a dél ausztrál Woomera Test Range-t jelölték ki. Az űrszonda indításához pedig egy négyfokozatú, teljes egészében szilárd hajtóanyagú M-V típusú hordozórakétát terveztek felhasználni.

A Hajabusza szerkezetileg egy négyszögletes testből és a hozzá kapcsolódó két kinyitható napelem szárnyból állt. Az űrszonda mérete 1 x 1,6 x 1,1 méter, a tömege pedig 510 kg volt, meghajtásáról négy ionhajtómű gondoskodott. Az ionhajtóművek a napelemek által termelt elektromos áramot használják fel arra, hogy xenon gázból töltött részecske áramlást hozzanak létre, ami egy fúvókán kiáramolva hajtja meg az űrszondát. Az ionhajtóművek kis tólóerejűek, de folyamatos működésük révén mégis megfelelő tolóerővel bírnak. Emellett pedig jóval kevesebb üzemanyagot igényelnek, mint a kémiai üzemanyagot elégető rakétahajtóművek. Az űrszonda a következő műszereket vitte magával; egy közel infravörös tartományban működő spektrométert (NIRS), egy röntgen fluoreszcens spektrométert (XRS), egy nagylátószögű kamerát (ONC-W), egy fényérzékelő és távolságmérő berendezést (LIDAR) és egy teleszkópra szerelt kamerát (AMICA - Asteroid Multi-band Imaging Camera). Az AMICA fényképeket és térképeket készít a felszínről, a spektrométer a felszín kémiai összetételét állapítja meg, a LIDAR pedig feltérképezi az aszteroida topográfiáját. A mintavételhez egy érdekes megoldást választottak a japán mérnökök. Az aszteroidán lévő nagyon alacsony gravitáció miatt a leszállás és a felszínen maradás nagyon nehéz. Ezért a Hajabusza nem száll majd le az Itokawa-ra, hanem amennyire lehetséges megközelíti azt. Az ereszkedés megkezdése előtt a cél megjelöléseként egy jelző gömböt dob majd ki az űrszonda. A célmegjelölők 10 cm átmérőjű, fényt visszatükröző felületű gömbök voltak. Amikor a Hajabusza már elég közel került a felszínhez egy tantál anyagú golyót lő bele az aszteroida felszínébe, a felszakadó anyagot pedig a mintagyűjtő berendezés fogja befogni és a mintákat a szállítótartályba helyezni. A szakemberek a minták alapján szerettek volna többet megtudni a kisbolygókat kialakító folyamatokról, amik a 4,6 milliárd évvel ezelőtti fiatal Naprendszerben zajlottak le. Az aszteroidák felszínén lévő alacsony gravitáció miatt a MINERVA rover tervezésénél teljesen más kiindulási alapról kellett megkezdeni a munkát, mint egy bolygó felszínén tevékenykedő rover esetében. A gyenge gravitáció miatt egy kerekekkel rendelkező rover kerekei egyáltalán nem tapadnának a felszínhez. A rover rögtön a levegőbe emelkedne, amint a kerekei forogni kezdenének és csak lebegne a felszín felett, de a helyzetét nem tudná változtatni. Így a japán mérnökök egy kisméretű, ugrásokkal haladó konstrukciót terveztek, hasonlóan a szovjet PrOP-FP-hez. A kistömegű eszköz mozgásakor kialakuló gyenge tehetetlenségi erőket a szintén gyenge gravitáció képes ellensúlyozni, így a rover egy ugrás után visszazuhan a felszínre.

A MINERVA, Japán első bolygókutató rovere, egy 12 cm átmérőjű és 10 cm magas, 591 gramm tömegű henger alakú jármű volt. A henger alapját egy 16 oldalú szabályos sokszög alkotta, a hengerpalástra pedig napelemeket helyeztek el, amelyek 2 W-nyi energiával látták el a járművet. A MINERVA két egymásra merőleges forgatónyomaték generátorral volt felszerelve, amelyeket egyenáramú motorok hajtottak és PWM szabályozással láttak el. A belső nyomatékgenerátorok lehetővé tették a teljesen zárt test létrehozását, ahova nem tud a por bejutni. Az ugrás során a nyomatékgenerátor egy talajra mutató erőt hozott létre, amelynek hatására egy ferde irányú reakcióerő keletkezett, ami ellökte a felszíntől a rovert, innentől pedig ballisztikus pályán zuhant visszafelé. Egy ugrás során 15 perc alatt nagyjából 15 m tesz meg a rover. Az ugrás irányát a két generált nyomaték aránya, a magasságot a rover és a talaj közötti súrlódás, míg az ugrás sebességét a PWM jel kitöltési tényezője határozta meg. Az ugrás sebessége mindig kisebb kellett, hogy legyen, mint az Itokawa felszínének szökési sebessége. Az Itokawa a leszállás idején 300 millió km-re volt a Földtől, a rádiójelek ezt a távolságot oda-vissza 40 perc alatt járták be, így a távirányítás lehetőség fel sem merülhetett. Ezért a MINERVA-t autonóm irányító szoftverrel látták el, aminek a kifejlesztése elég sok nehézségbe ütközött. Minél gyorsabban számol a rover számítógépe, annál több energiát igényel, a 2 W-os energiaküszöb viszont csak 10 MHz sebességet engedélyezett, ami egy mai modern számítógép sebességének kevesebb, mint egy százaléka. Ilyen teljesítmény mellett számos funkció beépítése késésekhez és összeomlásokhoz vezetett a futtatás során. A MINERVA 512 kB ROM-mal, 2 MB RAM-mal és 2MB Flash ROM-mal rendelkezett. A vezérlő számítógép -50 és +80 °C között működött. Ha a belső hőmérséklet nem esett bele ebbe a tartományba, akkor a vezérlő számítógép leállt, az adatokat pedig átmentették a RAM-ból a Flash ROM-ba, ami a számítógép leállása után is tovább tárolta őket. A MINERVA-t MLI hőszigetelés látták el. A rover a Hajabusza űrszonda segítségével kommunikált a Földel 9600 b/s sebességgel. A napelemek energiájának egészét a vezérlő számítógép igényelte, ezért a nyomaték generátorok és a kommunikáció áram szükségletét töltött kapacitorok fedezték. A kapacitoroknak is volt egy megadott működési hőmérséklet tartománya, +130 °C felett leálltak, ekkor a rover mozgásképtelenné vált. A rovert egy sztereó kamerapárral, egy halszemoptikás kamerával, hat fotodiódával és hat hőmérsékletmérő szenzorral szerelték fel. A rover tetején és alján 16 lábat helyeztek el. A lábak három feladatot láttak el; növelték a tapadást az ugrásoknál, megvédték a napelemeket a leszállásnál és 6 darabban hőmérséklet szenzorokat helyeztek el. A MINERVA-t tesztelték szimulált zérógravitációs környezetben és sziklás, illetve homokos próbaterepen is, rover megfelelően működött mindegyik tesz során. A MINERVA-t az ISAS (Institute of Space and Astronautical Science) japán űr- és asztronautikai kutatóintézet készítette Tetsuo Yoshimitsu vezetésével. Felmerült, hogy a NASA is elkészít egy kisméretű rovert, de 2000 novemberében az amerikai űrügynökség kihátrált a projektből. A misszió teljes költsége 200 millió dollárba volt. A missziót folyamatosan figyelemmel követte a B612 Alapítvány, amely a földközeli kisbolygók eltérítésének kérdésével foglalkozik. Az alapítvány elnöke ekkor Russell Schweickart, egykori Apollo 9 asztronauta volt.

A Hajabusza és a MINERVA 2003. május 9-én 4:29:25-kor (világidő) indult el a Kagosima Űrközpontból. Az indítás után a hordozórakéta a Hajabusza MINERVA párost egy 0,86 x 1,138 csillagászati egység (egy csillagászati egység megfelel 149,598 millió km-nek) magasságú, ellipszis alakú napkörüli pályára állította, amely metszette az Itokawa pályáját. Nem sokkal az indulás után a négy közül az egyik ionhajtómű meghibásodott. A repülési pálya 2004-ben visszatért a Földhöz, május 19-én a Hajabusza 3 725 km-re halad el bolygónk mellett, hogy annak gravitációját felhasználva egy 1,01 x 1,73 csillagászati egység magasságú, ellipszis alakú napkörüli pályára álljon. A megközelítés után egy nagy erejű napkitörés érte el a Hajabusza-t, ami károsította a napelemeket, ezzel energia hiányos állapotba taszítva az űrszondát. Az ionhajtóművek számára nem volt elég energia, ezért új ütemtervet kellett kidolgozni, ami elhalasztotta az Itokawa megközelítését. A Hajabusza végül 2005. szeptember 12-én érte el az Itokawa-t. Az űrszonda mérései alapján az aszteroida mérete 535 x 294 x 209 méter, alakja pedig leginkább egy krumplira hasonlít. Az Itokawa felszínén a gravitáció 10 mikro G-s nagyságrendű, azaz a földi gravitációnak csak századrésze. Az Itokawa-t elérve az űrszonda a Gate nevű pozícióba manőverezte magát, ami 20 km-re volt a felszíntől. Innen fotókat készített és spektrométeres méréseket végzett. Ezt követően egy a felszínhez közelebb lévő pozícióba, a Home-ba manőverezett, ami 7 km-re volt az aszteroida felszínétől. Az Itokawa-ról készített közeli fényképek egy változatos, sziklákkal és homokkal borított tájat mutattak. A felszín nagyjából egyenletesen sima, amelyen sziklák, enyhe dombok hevernek és nincsenek rajta becsapódási kráterek. A kijelölt leszállóhelyet Múzsák tengerének (Muses Sea) nevezték el. A terv az volt, hogy novemberben egy próba megközelítésre és két éles mintavételre kerül majd sor.

2005. november 12-én került sor a MINERVA kibocsátására. A rover útnak indítása után negyven perccel megérkezett az igazoló jelzés az irányító központba. Három órával később azonban úgy tűnt, hogy valami nincs rendben a MINERVA-val. Ha sikeresen megtörtént volna a leszállás, akkor a leszállóhely fölött időközben lemenő Nap miatt a rover napelemei nem kaptak volna áramot és nem sikerült volna kommunikálni vele. Ehelyett a rover három óra elteltével is folyamatosan kommunikált az irányító központtal. A vizsgálatokból kiderült, hogy a kibocsátásnál a Hajabusza a normál 70 m-es távolság helyett 200 méterre volt a felszíntől. Ráadásul az űrszonda 15 cm/s sebességgel távolodott a kisbolygótól. Ez megpecsételte a rover sorsát, a nagy távolság ellenére ugyanis a MINERVA képes lett volna landolni a felszínen, ha a Hajabusza a felszín felé közeledik és nem távolodik attól. A landolás helyett a MINERVA napkörüli pályára állt és - 591 grammos súlyával - a legkisebb műholddá vált. Öröm volt az ürömben, hogy a kis rover ezután további 18 óráig működött megfelelően, pont annyi ideig ameddig tervezték. Bár a leszállás nem sikerült a MINERVA távolodóban készített egy felvételt a Hajabusza napelemeiről, ami az első űrszondáról készített űrbeli fényképé vált. November 20. - 21. került sor az első éles leszállási és mintavételi kísérletre. Az űrszonda 39 m magasból ledobta a jelzőt, majd 17 méterre megközelítette a felszínt, ekkor viszont megszakadt a kapcsolat a Hajabusza-val és 3 órán keresztül nem is sikerült azt visszaállítani. A JAXA először azt jelentette be, hogy nem sikerült a leszállás, napokkal később azonban az adatokat elemezve rájöttek, hogy mégis sor került a sikerese felszínre érésre. Az űrszonda mintagyűjtője és az egyik napelemének széle is hozzáért a felszínhez a Múzsák tengere délnyugati részén. A Hajabusza nagyjából fél órát töltött a felszínen 30 méterre a jelzőtől, de a mintagyűjtés nem sikerült a kontaktérzékelő nem megfelelő működése miatt. Ezt követően az űrszonda felszállt és ezzel az első olyan űreszközzé vált, ami sikeres felszállást hajtott végre egy aszteroidáról.

November 25-én sor került a második leszállásra. A Hajabusza nagyjából 6 cm/s-mal közeledett a felszínhez. A fém golyók kilövését nem sikerült igazolni, azonban mégis sikerült a mintavétel, a felvert anyagot az űrszonda a felszín közelébe érve a tároló tartályba gyűjtötte. A mintavétel után az űrszonda rögtön eltávolodott a felszíntől. Hamarosan kiderült, hogy a leszállás egy nem várt sérüléssel járt és a Hajbusza helyzetszabályzó rendszeréből szökni kezdett az üzemanyag. A helyzetszabályzó rendszer hibája miatt az űrszonda nem tudott megfelelően a Nap felé fordulni, így energiahiány lépett fel, később december 8-án pedig az irányítás észlelte, hogy a Hajabusza bukdácsolni, rádiójele pedig gyöngülni kezdett. 2006. január 23-án sikerült visszaállítani a megfelelő kommunikációt, az űrszonda állapota azonban nem volt túl rózsás. A korábbi ionhajtómű meghibásodáshoz hozzájött még a helyzetszabályzó rendszer hibája, továbbá az űrszonda három giroszkópjából kettő is elromlott és 11-ből mindössze 7 életképes akkumulátor maradt a fedélzeten. A meghibásodások miatt a JAXA bejelentette, hogy az űrszonda egyelőre nem kezdi meg a visszatérést a Földre. Ehelyett három év múlva indul majd el, amikor az aszteroida elég közel kerül a Földhöz. 2006 elején az űrszonda 290 millió km-re volt a Földtől, 550 km-re az Itokawa-tól és 5 km/h sebességgel haladt. 2007. január 18-án becsukták a mintavevő tartály fedőjét és áprilistól kezdve a Hajabusza csendes üzemmódban repülve megkezdte a visszatérést a Földre. Április 25-én az űrszonda beindította két ionhajtóművét, amelyek ezt követően hét hónapig üzemeltek folyamatosan. 2009. február 4-én újabb gyújtási periódus következett. Ekkor már csak egy működőképes ionhajtómű volt a fedélzeten, de novemberre az is meghibásodott. A Hajabusza-nak ekkor még négyhónapnyi folyamatos tolóerőre lett volna szüksége a Földig való eljutáshoz, ezért a japán mérnököknek muszáj volt kitalálniuk valami megoldást. Zseniális ötletükkel, hogy a B hajtómű ionforrását és az A hajtómű neutralizáló részét összekapcsolják, sikerült életre lehelniük egy darab ionhajtóművet, ami 2010. március 27-ig visszajutatta az űrszondát a Földig. Június 13-án 40 000 km-re a Földtől szétvált a mintatároló tartály és az űrszonda, majd mindketten elmerültek a bolygó légkörében. A misszió befejezésként a mintatároló tartály ejtőernyőjével 14:12-kor (világidő) sikeresen leereszkedett az ausztráliai Woomera Test Range területén mindössze 500 m-re a kijelölt célterülettől. A mintákat két napig egy tisztaszobában tárolták, majd június 15-én elindították Japán felé, ahol a JAXA szagahimara-i központjában japán, ausztrál és amerikai szakemberek várták. 2010 novemberében a japán szakemberek bejelentették, hogy a szállítótartályban nagyjából 1500 szemcsényi (egy szemcse kisebb, mint 10 mikrométer) anyag volt az Itokawa-ról, ezzel tehát a Hajabusza misszió legfontosabb célját sikerült elérni. A szakemberek olivint és piroxént azonosítottak a minta anyagában. Fontos felfedezés volt, hogy a minta összetétele megegyezett az LL kondrit típusú meteoritok összetételével, ami kapcsolatot teremtett az aszteroidák és meteorok között.

A MINERVA sikertelen kibocsátása nem vette el a JAXA kedvét a további aszteroida misszióktól és 2006-ban megindult az utód, a Hajabusza 2 misszió tervezése. 2010 augusztusában 16,4 millárd jen (kb. 150 millió dollár) támogatást kapott a küldetés. A Hajabusza 2 céljai megegyeztek az elődéivel; egy aszteroida meglátogatása és mintavétel annak anyagából, valamint a magával vitt roverek és leszállóegység felszínre jutatása. A második Hajabusza küldetés célpontjaként a 162173 Rjugu (A sárkány otthona) aszteroidát választotta ki a JAXA, ami a Föld és a Mars pályája által határolt térrészben kering a Nap körül. A Rjugu-t, eredeti nevén a 1999 JU3 aszteroidát, 1999-ben fedezte fel a Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR) nevű program, ami aszteroidák katalogizálását végzi. Az aszteroida az előzetes becslések alapján 900 m átmérőjű és tojásdad alakú, 7,6 óra alatt fordul meg a forgástengelye körül, felszínén pedig a gravitáció 1/66 500 része a földinek. A Rjugu C típusú aszteroidaként lett katalogizálva, ami azt jelenti, hogy anyagának nagy részét szén és jég alkotja. Emellett a szakemberek szerint a Rjugu szerves anyagokat is tartalmazhat. A C típusú aszteroidák nagyon porózus szerkezetűek, ami arra enged következtetni, hogy a Naprendszer kialakulásakor létező porfelhőkből álltak össze a gravitációs vonzás hatására. A Rjugu az egyik legsötétebb színű égitest és egyben az egyik legszárazabb is. A felszín szárazsága valószínűleg abból fakad, hogy korábban a Rjugu közelebb keringett a Naphoz, mint mostanában és a Nap sugarai elpárologtattak minden nedvességet a felszínéről. Pontos életkorát nem sikerült a Hajabusza 2 látogatása előtt megállapítani, egyes adatok szerint 9, mások szerint akár 158 millió éves is lehet. Ennek ellenére feltételezhető, hogy a Rjugu idősebb égtest, mint az Itokawa. Az űrszonda a tervek szerint 2014 decemberében indul, 2018 közepén éri el a Rjugu aszteroidát és 2019 végéig marad a közelében. A Rjugu-val való találkozó után a Hajabusza 2 visszaindul a Föld felé, a mintatároló tartály pedig 2020 végén fog landolni Ausztráliában.

A Hajabusza 2 megörökölte az elődje szerkezetét, középen a négyszögletes test, ehhez kapcsolódik két kinyitható napelem szárny oldalról és a mintavevő rendszer berendezései alulról. Az űrszonda mérete 1 x 1,6 x 1,25 méter, ami nagyjából megegyezett az elődjével, tömege azonban 609 kg-ra nőtt. A Hajabusza 2 a következő műszereket vitte magával; navigációs teleszkópikus és széles látószögű kamerákat (ONC), egy közel infravörös tartományban érzékelő spektrométert (NIRS3), egy termális infravörös spektrométert (TIR) és egy lézeres magasságmérőt (LIDAR). Ezenkívül az űrszonda megkapta a Hajabusza mintavételi berendezését, illetve elhelyeztek rajta egy Small Carry-on Impactor (SCI) nevű kísérleti eszközt, továbbá egy kibocsátható kamerát (DCAM), lézer távmérőt (LRF), egy villanófényt (FLA), öt célmegjelölő gömböt és egy kisméretű kamerát (CAM-H). Az SCI kísérlet során egy 2 kg-os 30 cm átmérőjű réz lemezt lőnek majd bele az aszteroida felszínébe, hogy kialakítsanak egy mesterséges krátert. A Hajabusza 2 szerkezetében több ponton is fejlesztéseket végeztek az elődhöz képest. Az ionhajtóművek neutralizáló berendezéseinek élettartamát, amelyek korábban a Hajabusza esetében igen korán meghibásodtak, sikerült jelentősen növelni az külső mágneses mező erősítésével. Emellett fejlesztették a hajtóművek gyújtási stabilitását és tolóerejét is, így hatásfokuk 20 %-kal javult. A mintagyűjtő berendezés jobb tömítést, nagyobb tárolókapacitást és fejlesztett gyűjtő szerkezetet kapott. A visszatérőegység gyorsulásmérő-, mozgás- és belső hőmérsékletmérő szenzorokat kapott. Az új űrszonda két lapos nagynyereségű antennát kapott az előd parabolaantennájával szemben. A lapos antennák miatt sikerült súlyt csökkenteni, miközben a kommunikáció sebessége és teljesítménye is javult. A lapos antennák tömege egy negyede volt a korábbi parabolaantennákénak.

A Hajabusza 2 három rovert - MINERVA-II1A, MINERVA-II1B és MINERVA-II2 - egy leszállóegységet - MASCOT - vitt magával. A MINERVA-II1 rovereket az ISAS és az Aizu Egyetem készítette a következő intézetek és vállalatok közreműködésével: Aichi Tudományegyetem, Addnics corp, Antenna Giken Co., ELNA, CesiaTechno, Tokiói egyetem, Tokiói Denki Egyetem, Digital Spice Corp., Nittoh Inc., Maxon Japan, DLR, ZARM. A MINERVA-II1A és II1B 18 cm széles, 7 cm magas és 1,1 kg tömegűek voltak. A két rovert egy 22,5 x 22,5 x 20,5 cm nagyságú közös hengeres védőborításban helyezték el. A kibocsátásnál egy rugós mechanizmus kilöki a védő borítást a roverekkel együtt, majd a védőborítás ketté válik és útjára engedi a rovereket. Mozgató mechanizmusuk, valamint energiaellátó rendszerük megegyezett a MINERVA-I-ével, két nyomatékgenerátor mozgatta a rovereket és a járművek külső felületén elhelyezett napelemek látták el őket 2 W-nyi energiával. A két II1 rover elődjükhöz hasonlóan autonóm módon jelölte ki a saját útvonalát. Az összegyűjtött adatokat a roverek 32 kb/s maximális sebességgel rádión továbbították a Hajabusza-nak. Mindkét rover két kamerával rendelkezett; egy 125°-os látószögű kamerával és egy sztereo kamerapárral. Előbbi az ugrás közben készít fotókat a felszínről, utóbbi pedig a felszín feltérképezését végzi. Emellett a rovereken elhelyeztek hőmérsékletmérő, optikai és gyorsulásmérő szenzorokat is, valamint egy-egy giroszkópot. A roverek fejlesztésének vezetője szintén Tetsuo Yoshimitsu volt.

A MINERVA-II2-öt a Tohoku Egyetem vezetésével egy egyetemekből álló konzorcium készítette a Tokiói Tudomány Egyetem, a Tokiói Denki Egyetem, az Oszakai Egyetem és a Yamagatai Egyetem részvételével. A MINERVA-II2 15 cm átmérőjű, 16 cm magas és 1 kg tömegű volt. A rovert négyféle mozgató rendszerrel szerelték föl; egy környezetfüggő bimetálos hajlító mechanizmussal (Yamagatai Egyetem), egy laprugós hajlító mechanizmussal (Oszakai Egyetem), egy excentrikus motor típusú mikro-ugráló mechanizmussal (Tohoku Egyetem) és egy állandó mágneses ütésgeneráló mechanizmussal (Tokiói Denki Egyetem). A II2 rover fő feladata ezeknek a mozgató mechanizmusoknak a tesztelése volt. A rover saját 17,5 x 17,5 x 20,5 cm-es hengeres védőborítást kapott. Két MICAM kamerával, hat hőmérséklet szenzorral, két gyorsulásmérővel és hat fotódiódával volt felszerel. A MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) a német DLR űrrepülési központ Űrrendszer Intézetének terméke, amelyet a francia űrügynökséggel és a JAXA-val együttműködve készítettek. A tervek szerint MASCOT méréseket hajt majd végre a felszínen és mozgató mechanizmusának köszönhetően képes a helyváltoztatásra is. A leszállóegységet a DLR Kölnben lévő Mikrogravitációs Támogatóközpontja fogja majd irányítani. A MASCOT 30 centiméter hosszú, ugyanilyen széles és 20 cm magas volt. A 10 kg-os leszállóegység négy műszerrel volt felszerelve; egy MicrOmega nevű infravörös mikroszkóppal, egy magnetométerrel (MAG), egy sugárzásdetektorral (MARA) és egy széles látószögű kamerával (CAM). A MASTCAM kamerát és a sugárzásdetektort a DLR, a magnetométert a Braunschweig-i Műszaki Egyetem, az infravörös spektrométert a CNES francia űrügynökség készítette. A leszállóegység egy volfrámból készült lengőkar segítségével tud egyetlen ugrást végrehajtani felszínen, amivel akár 70 métert is meg tud tenni. A MASCOT 100 m magasból lesz ledobva, a zuhanás közben a megfelelő irányba állítja majd magát, a felszínen pedig összesen 16 óráig működik majd. A MASCOT projekt tudományos vezetője Ralf Jaumann, a projekt menedzser pedig Tra-Mi Ho volt.

A Hajabusza 2, a MINERVA roverek és a MASCOT egy H-IIA hordozórakéta segítségével 2014. december 3-án 4:22:04-kor (világidő) startoltak a Tanegasima Űrközpontból. A fellövés után három nappal az űrszonda egy 0,915 x 1,089 csillagászati egység magas, az ekliptika síkjával 6,8°-os szöget bezáró hajlásszögű napkörüli pályára állt. 2015. december 3-án a Hajabusza 3090 km-re repült el a Föld mellett segítségül véve annak gravitációját a további gyorsításhoz 1,6 km/s-ról 31,9 km/s-ra. 2016. március 22. és május 5. között sor került az ionhajtóművek begyújtására, május 20-án pedig egy 3,5 órás pályamódosítási gyújtás következett. 2018. június 27-én az űrszonda és „utasai” sikeresen elérték a Rjugu-t, ahol a Hajabusza a Home nevű pozícióba manőverezte magát, azaz a felszíntől számítva 20 km magasban lebegni kezdett. Július 20-án az űrszonda 4 km magasságig süllyed és a felszínt fotózta, majd visszatért a Home pozícióba. Április 4-én a Hajabusza az SCI kísérlet keretében kilökte a réz lapot, hogy egy mesterséges krátert hozzon létre az aszteroida felszínén. A robbanószerkezet 7240 km/h órára gyorsította fel a rézlapot, ami ezután becsapódott a felszínbe. A becsapódás folyamatát a DCAM3 kihelyezhető kamera figyelte majd, miközben az űrszonda az aszteroida másik oldalára manőverezte magát a becsapódásból fakadó esetleges sérülések elkerülése végett. 2018. augusztus 23-án a JAXA bejelentette, hogy a MASCOT az MA-9 nevű területen fog landolni október 3-án. Az MA-9 tűnt a legjobbnak a jelöltek közül a tudományos célokat és az elérhetőséget nézve. A terület nagyjából friss és érintetlen felület volt, amit a kozmikus sugárzás nem ért annyira, mint az aszteroida többi részét.

Szeptember 21-én 4:06-kor (világidő) sor került a MINERVA-II1A és II1B kibocsátására 55 méter magasságból. A szétválás után hamarosan sikerült kapcsolatot létesíteni a roverekkel, de ez később a Rjugu forgása miatt megszűnt. Az irányító központ munkatársai visszafojtották a lélegzetűket, valószínűleg mindenkinek az előző MINERVA sikertelen kibocsátása a járt a fejében. A siker azonban nem maradt el. Szeptember 22-én bejelentették, hogy mindkét MINERVA épségben elérte a felszínt. Szeptember 27-én a JAXA kiadott egy videót, amit az egyik MINERVA készített. A szeptember 23-án 1:34-től 2:48-ig rögzített videón látható, ahogy a Nap áthalad a Rjugu horizontján. A MINERVA-k a felszínen állva és ugrás közben is készítettek fotókat, utóbbiak közül azonban jó néhány bemozdult és homályosra sikeredett. A Rjugu felszíne nagyon sötét, szürke színű és rengeteg por van rajta. A MINERVA-II1A lefotózott egy bizarr, foci labda formájú sziklaformációt. A sikeres leszállás után II1A rovert HIBOU-nak (Bagoly) (Highly Intelligent Bouncing Observation Unit), a II1B rovert OWL-nak (Observation unit with intelligent Wheel Locomotion), a II2 rovert pedig ULULA-nak (University-made Landing Unit for Locomotion on Asteroid) nevezték el. A római mitológiában Minerva istennőt többször bagollyal ábrázolták, innen jött a roverek elnevezése. Október 3-án 1:57-kor (világidő) a Hajabusza 2 útjára bocsátotta a MASCOT-t. Az 51 méter magasból kiengedett leszállóegységnek 20 percbe tellett elérnie a felszínt a gyenge gravitációban. A MASCOT 20 fotót készített az ereszkedés közben, ezeket a Hajabusza 2 fedélzetén tárolták. A magnetométer mérései szerint a Rjugu nagyon gyenge mágneses mezővel rendelkezik. Végül több visszapattanás után a MASCOT a hátára érkezett meg, a műszerei pedig az űr felé néztek, de a robotkarja segítségével megfelelő pozícióba tudott fordulni. Az egyik első visszaküldött fotója egy sziklás, kissé lyukas felszínt mutatott. A MASCOT akkumulátorai 17 órát és 7 percet engedélyeztek a leszállóegység számára az Aliz csodaországának elkeresztelt helyen, amely alatt a MASTCAM 66 fényképet készítette. A MASCOT leállásakor a két MINERVA még aktív volt. A MINERVA-II1B OWL szeptember 24-ig, a MINERVA-II1A HIBOU október 26-ig működött a Rjugu felszínén. Ezalatt az idő alatt az OWL 39, a HIBOU 609 darab fényképet készített.

A MINERVA roverek és a MASCOT fényképei segítségével a japán szakemberek topografikus térképet készítettek a Rjugu felszínéről. Ez alapján kerestek megfelelően sima területeket a közelgő leszálláshoz. 2018. október 25-én 2:47-kor világidő sor került egy mintavételi próbára. A Hajabusza 2 12 méterre süllyedt és ledobott egy célmegjelelő gömböt a leszállózóna felett. Az első mintavételi landolásra a tervek szerint 2018 októberében került volna sor, azonban ekkor a Rjugu és a Föld a Nap két ellentétes oldalán helyezkedett el, ami zavarta a kommunikációt. 2018 novemberében a JAXA bejelentette, hogy a MINERVA-II2 rover adatfeldolgozó processzora nem tud megfelelően betöltődni, ez pedig azt jelentette, hogy nem fog tudni megfelelően működni a felszínen sem. Ezért a program vezetői a Coloradói Egyetem, a Kjusui Technológiai Intézet és a Tohoku Egyetem munkatársaival egyetértésben egy alternatív programot írtak elő a II2 rover számára. Ahelyett, hogy a felszínen ugrálna a rovert nagyobb magasságból egy Rjugu körüli pályára bocsátják majd, a rover keringését a Hajabusza 2 kameráival tanulmányozva pedig jobban meg lehet ismerni az aszteroida gravitációs mezejét. A II2 rover kibocsátására 1 km magasból kerül sor, a rover pedig egyenlítői pályára áll majd az aszteroida körül. A szakemberek feltételezték, hogy a környezetfüggő bimetálos hajlító mechanizmus a forgás miatti hőmérsékletváltozás hatására némi ugráló mozgást generál majd, de valószínűleg nem akkora mértékűt, amit meg lehetne figyelni a rover keringése során.

A Hajabusza 2 első leszállásra végül 2019. február 22-én került sor, amely során az űrszonda sikeres leért a felszínre, kilőtt abba egy tantálból készült golyót és begyűjtötte a felcsapódó szemcséket. A második leszállás előtt felmerült a kérdés, hogy szükség van-e arra egyáltalán. Az első már sikeres mintavételt eredményezett, egy újabb leszállásnak pedig megvolt az a kockázata, hogy az űrszonda közben megsérül és a már begyűjtött minták soha nem érik el a Földet. Végül a JAXA mégis úgy döntött, hogy végrehajtják a második leszállást is. A célpont a 2018 áprilisában kialakított becsapódási kráter volt. Az űrszonda a kráter mellett 2019 májusában ledobott célmegjelölőt vette célba, ahol némi kidobódott anyag volt a felszínen. 2019. július 11-én 1:15-kor (világidő) a Hajabusza 2 leért a felszínre, kilőtte a tantál golyót és begyűjtötte a mintákat. A szakemberek remélték, hogy ezzel sikerült az aszteroida belsejéből is mintákat szerezniük.

2019. augusztus 26-án a mintatároló tartályt elhelyezték a visszatérő kapszulában. Szeptember 5-ére tervezték az utolsó MINERVA rover kibocsátását, de augusztus végén a Hajabusza 2 - egy régóta nem használt lendkerék tesztelése közben fellépő rendellenesség miatt - vészüzem módba kapcsolt. A probléma elhárítása után az űrszonda szeptember 16-án két céljelölőt dobott ki a Rjugu felszínére. Az utolsó MINERVA rover, a MINERVA-II2 kibocsátása 2019. október 3-án japán idő szerint 12:57-kor történt a felszín fölött 1 km magasból. A MINERVA-II2 13-17 cm/s-mal hagyta el az űrszondát. A Hajabusza 2 2019 novemberéig maradt a Rjugu közelében, majd visszajutatta a mintavevő tartályt a Földhöz, ami 2020. december 6-án landolt az ausztráliai Woomera Test Range területén. A Hajabusza 2 ezután is folytatta a repülést és várhatóan 2026 júliusában találkozik majd a 2001 CC21 aszteroidával, később pedig két Földközeli hintamanőver után (2027. december és 2028. június) 2031 júliusában a 1998 KY26 aszteroidával.

Források