HAYABUSA-2 zu Asteroid (162173) Ryugu auf H-IIA

Bei der Suche nach einer vergleichbaren Geschossenergie bin ich auf das "Fortek 2001" gestoßen, offensichtlich eine hochgenaue Super-Elefantenbüchse. Diese Waffe hält tatsächlich den offiziellen Rekord über die weiteste Entfernung, aus der ein Mensch erschossen wurde, immerhin ca. 3,5 km. Das Projektil war wohl knapp 10 Sekunden unterwegs.

https://www.welt.de/vermischtes/article165850296/Kanadischer-Scharfschuetze-bricht-Weltrekord.html

//zyn aus

Die Mündungsenergie dieser Waffe beträgt aber auch nur ca. 14 kJ, das SCI hat also rund die 300-fache kinetische Energie!

Hier gibt es eine Darstellung, wie aus einer Hohlladung ein Projektil geformt wird, das etwa dem SCI entspricht:

https://de.wikipedia.org/wiki/Projektilbildende_Ladung

Übrigens ein gutes Beispiel dafür, wie segensreich die Kriegstechnologie bei der Erkundung des Sonnensystems wirken kann.

... und hier sind die ersten Aufnahmen von der Oberfläche von Ryugu mit der CAM-H, der Kamera, die den Fußpunkt des Sammelrohrs beobachtet:

http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20181030e_TD1R3_CAMH/

Die Aufnahmen wurden während des Aufstiegs gemacht, beginnend in einer Höhe von 21 m in Sekundenabstand bei einer Geschwindigkeit von 52 cm/sec.

Bitte auf das Bild klicken:

Image Credit: JAXA                                                                   Fotos vom 25. Oktober 2018

Die Spiegelung des Horizonts auf der Sonde. Wahnsinn!

Auf der:
Press Conferences from DPS 50, Knoxville, TN, 21-26 October 2018

https://aas.org/media-press/archived-aas-press-conference-webcasts

gab es am 25.10.18 folgendes Thema:
Hayabusa2 Explores Asteroid Ryugu

Hier der Videolink:
https://files.aas.org/dps50/DPS_50_Press_Webcast_10_25_2018.mp4

da das Abspielen auf der aas.org Seite extrem ruckelig und nervenstrapazieren ist, empfehle ich das Video erst mal in Ruhe auf Festplatte zu laden und es im 2. Schritt entspannt anzusehen.

Das Runterladen der 1,7Gb dauert bei mir ca 1 1/2 Stunden!
Ich bin grade dabei, ich hoffe es lohnt sich!

LG
ZilCarSpace

Hayabusa-II nutzt die letzten Tage vor der Sonnenkonjunktion dazu, bereits jetzt einen Teil des Januar-Programms abzuarbeiten. Speziell geht es um Beobachtungen mit der Telekamera in dem Bereich, auf dem die erste Probenahme erfolgen soll. H.-II sollte dafür auf eine Höhe von ca. 5 km absteigen und ist jetzt wieder in "Box-A" um die Daten über die Ka-Antenne zu senden.

Hayabusa-II hat auch diesen Punkt erfolgreich abgearbeitet. Zusätzlich wurde noch eine Beobachtung aus einer Höhe von ca. 2 km durchgeführt, bei der die Erkennbarkeit der abgeworfenen Markierungsboje unter verschiedenen Sichtbedingungen geprüft wurde, insbesondere in dem Fall, dass die Sonne, H.-II und Ryugu in einer Linie stehen und daher die Oberflächenreflexion an der vorgesehenen Landezone maximal ist. Auch das hat einwandfrei funktioniert.

JAXA hat jetzt Zeit, die erste Landeoperation (TD-1), die im Januar stattfinden soll, in Ruhe vorzubereiten.

Ich finde es bemerkenswert, wie reibungsfrei Hayabusa2 bis jetzt funktioniert, wenn man sich mal dran erinnert, was für eine Pleiten-Pech-Pannen-Show Hayabusa1 damals war.

Ich würde ja auch gern an ein Fortschreiten auf der Lernkurve glauben - wären da nicht auch die Pannen beim Co-Passagier beim HAYABUSA-2-Start, PROCYON: nachzulesen hier

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12253.0

Ich finde es bemerkenswert, wie reibungsfrei Hayabusa2 bis jetzt funktioniert, wenn man sich mal dran erinnert, was für eine Pleiten-Pech-Pannen-Show Hayabusa1 damals war.

Hayabusa 1 war vieles aber garantiert keine Pleiten-Pech und Pannen Show. Man muss immer bedenken, dass es vorher überhaupt keine Erfahrungen mit einer derartigen Mission gab. JAXA bzw. ISAS betrat damit absolutes Neuland, unterm Strich konnte man nur raten. Dies gilt auch deswegen, weil der Asteroid Itokawa so gar nicht den Erwartungen entsprach, womit man nicht rechnete. Das Team hinter Osiris-Rex betonte, dass sie nach Hayabusa 1 ihre Mission neu entwerfen mussten. Die hätten ohne Hayabusa 1 dieselben Fehler gemacht.

Procyon war ebenfalls eine Test-Mission.

Ich würde ja auch gern an ein Fortschreiten auf der Lernkurve glauben - wären da nicht auch die Pannen beim Co-Passagier beim HAYABUSA-2-Start, PROCYON: nachzulesen hier

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=12253.0

Die Mission hat aber mit Hayabusa nix zu tun, außer dass sie "zufällig" auf dem gleichen Träger mitflog. Hayabusa (sowohl 1 als auch 2) ist halt eine extrem anspruchsvolle Mission (mehrere Touchdowns zur Probenentnahme, Impactor mit mobiler Kamera, Sample Return zur Erde), da kann schnell mal was Kritisches schiefgehen, was bei einem simplen Vorbeiflug womöglich gar keine Rolle spielt.

Zitat von: Terminus am 09. November 2018, 08:02:24

Ich finde es bemerkenswert, wie reibungsfrei Hayabusa2 bis jetzt funktioniert, wenn man sich mal dran erinnert, was für eine Pleiten-Pech-Pannen-Show Hayabusa1 damals war.

Hayabusa 1 war vieles aber garantiert keine Pleiten-Pech und Pannen Show.  [...]

Stimmt schon, eigentlich fing Hayabusa1' Pannenserie ja erst mit der Probenaufnahme an, die nicht klappte und bei der nur zufällig ein paar von dem bloßen Aufsetzen aufgestiebte Regolithteilchen in das Sammelhorn gelangten.

Als die Sonde dann zurückfliegen wollte, versagten Manövriertriebwerke, Reaktionsräder und Akkus und die Japaner mussten mit ihrer Sonde ganz schön tricksen, bis sie mit jahrelanger Verspätung doch noch zur Erde zurückkehrte und die Kapsel abwerfen konnte.

Bei Hayabusa2 kann das alles ja noch kommen... Nein, hoffentlich bitte nicht.

Zitat von: tul am 09. November 2018, 21:29:09

Zitat von: Terminus am 09. November 2018, 08:02:24

Ich finde es bemerkenswert, wie reibungsfrei Hayabusa2 bis jetzt funktioniert, wenn man sich mal dran erinnert, was für eine Pleiten-Pech-Pannen-Show Hayabusa1 damals war.

Hayabusa 1 war vieles aber garantiert keine Pleiten-Pech und Pannen Show.  [...]

Stimmt schon, eigentlich fing Hayabusa1' Pannenserie ja erst mit der Probenaufnahme an, die nicht klappte und bei der nur zufällig ein paar von dem bloßen Aufsetzen aufgestiebte Regolithteilchen in das Sammelhorn gelangten.

Als die Sonde dann zurückfliegen wollte, versagten Manövriertriebwerke, Reaktionsräder und Akkus und die Japaner mussten mit ihrer Sonde ganz schön tricksen, bis sie mit jahrelanger Verspätung doch noch zur Erde zurückkehrte und die Kapsel abwerfen konnte.

Bei Hayabusa2 kann das alles ja noch kommen... Nein, hoffentlich bitte nicht.

Ein Kernproblem war, dass man sich unter dem Asteroiden vorher etwas komplett anderes vorgestellt hat. Ein Asteroid in der Form wurde vorher nur theoretisch vorhergesagt.
Die Reaktionsräder von Hayabusa wurden aus den USA importiert. Es gab da eine Reaktion vom Hersteller Ithaco Space Systems, nachdem NASA da ebenfalls Probleme hatte.

https://www.nature.com/news/the-wheels-come-off-kepler-1.13032

Ja das ist wirklich übel, dass Keplers Reaktionsräder bereits vor dem Start Laufspuren zeigten.

JAXA testet (Stichwort "Lernkurve") mit H.-II ein neues Cruising-Verfahren. Dafür ist ein viertes Reaktionsrad mit der Achse in Z-Richtung eingebaut, das mit Hilfe des Sonnenwindes eine stabile Fluglage über 9 Monate hinweg erzeugt hat. Die anderen 3 Räder sind beim Anflug entsprechend geringer belastet worden. JAXA hat dieses Verfahren auch auf der Grundlage des IKAROS-Solarsegels entwickelt.

Bei Hayabusa waren ja bereits bei der Itokawa-Ankunft 2 der 3 Räder ausgefallen wegen des Kugellagerverschleisses, daher wurde während der gesamten Mission für die Lageregelung zusätzlich der Hydrazin-Antrieb eingesetzt. Die Treibstoff-Reserven für Flugmanöver bei Itokawa waren also ohnehin stark eingeschränkt, und nachdem bei der 2. Landung das Treibstoffsystem beschädigt wurde, stand für die Rückkehr zur Erde nur noch der Ionenantrieb zur Verfügung. Allerdings war dessen solare Energieerzeugung bereits beim Hinflug durch einen Sonnensturm beschädigt worden.

Aber Hayabusa hat es trotz wiedrigster Umstände geschafft, die Rückkehrkapsel nach Hause zu bringen, die gesamte Aktion war damals schon ziemlich beeindruckend.

Ja das ist wirklich übel, dass Keplers Reaktionsräder bereits vor dem Start Laufspuren zeigten.

Habe ich auch mit Erstaunen gelesen. Diese Firma Ithaco hätte es verdient gehabt, von sämtlichen Lieferantenlisten gestrichen zu werden, finde ich.

JAXA testet (Stichwort "Lernkurve") mit H.-II ein neues Cruising-Verfahren. Dafür ist ein viertes Reaktionsrad mit der Achse in Z-Richtung eingebaut, das mit Hilfe des Sonnenwindes eine stabile Fluglage über 9 Monate hinweg erzeugt hat. [...] JAXA hat dieses Verfahren auch auf der Grundlage des IKAROS-Solarsegels entwickelt.

Wie ist das gemeint, mit Hilfe des Sonnenwindes? Könntest Du das kurz erklären, oder hast Du mal einen Link? Das ist ja dann bestimmt kein gewöhnliches Reaktionsrad mit schnell bewegten Teilen, sondern auch eher sowas wie ein Magnettorquer?

Aber Hayabusa hat es trotz wiedrigster Umstände geschafft, die Rückkehrkapsel nach Hause zu bringen, die gesamte Aktion war damals schon ziemlich beeindruckend.

Ach ja, genau, dank Deiner Schilderungen kommen mir auch ein paar Details wieder hoch: Um die Lage im Raum ändern zu können, haben sie damals anstelle der nicht mehr zuverlässig einsetzbaren Hydrazintriebwerke das "Stützgas" für den Ionenantrieb eingesetzt, indem sie Ventile in den Leitungen zum Ionentriebwerk geöffnet haben. Diese Ventile waren aber nie zum Manövrieren gedacht gewesen und befanden sich also irgendwo zufällig an der Sonde. Sie mussten erstmal mühsam lernen, mit diesem Provisorium zu manövrieren - dies alles aus Hunderttausenden Kilometern Entfernung und immer unter dem Zwang, am Ende des Tages die Sonde wieder sauber auf die Erde ausgerichtet zu haben, für die nächsten Kommandos.

Jedenfalls dauerte das so lange, dass sie den richtigen Zeitpunkt für den Abflug zur Erde verpassten. Also mussten sie ein paar Jahre (?) warten, bis die Erde und Itokawa auf ihren Bahnen um die Sonne wieder in einer ähnlichen Konstellation waren. Zum Glück überstand Hayabusa1 (und auch ihr Team) diese Wartezeit ohne weiteren Verfall und der Rückflug klappte dann tatsächlich - klassisches Happy End.

Trotzdem müssen wir so ein Drama bei Hayabusa2 jetzt nicht wieder haben. Bis jetzt sieht es ja gut aus.

Moin Terminus,

in der Projektbeschreibung auf Seite 68 wird das Verfahren kurz beschrieben, weitere Infos gibt es auf den benachbarten Seiten.

http://global.jaxa.jp/projects/sat/hayabusa2/pdf/sat33_fs_23_en.pdf

Wie ist das gemeint, mit Hilfe des Sonnenwindes? Könntest Du das kurz erklären, oder hast Du mal einen Link? Das ist ja dann bestimmt kein gewöhnliches Reaktionsrad mit schnell bewegten Teilen, sondern auch eher sowas wie ein Magnettorquer?

Da ging es nicht um den Sonnenwind, sondern den Solardruck (Sonnenlicht), der einfach auf die eine Seite der Sonde samt Solarzellen gewirkt hat.
Das Rad war ein klassisches. Es hat die Sonde in eine Raumrichtung stabil gehalten, zur Sonne ausgerichtet.

Mit "Solar-Sail-Mode" meinen sie hier wohl auch nur, dass man eine Konfiguration hatte, in der eine Seite immer zur Sonne ausgerichtet war.

Während der letzten Annäherungs-Übung (25. bis 28. Oktober 2018) hat Hayabusa-2 das Zielgebiet (Durchmesser 20 m) mit einem extrapolierten Abstand von 15 m zum Mittelpunkt leicht verfehlt. Der bei dieser Annäherung abgeworfene Zielmarker soll die Genauigkeit bei der "echten" Landung aber noch verbessern. Bei einer Landung ausserhalb des 20 m-Kreises besteht das Risiko, dass die SolarArrays einen der herumliegenden Blöcke touchieren und dabei beschädigt werden könnten.
Der letzte noch an Bord befindliche MINERVA-Lander (II-2) funktioniert offenbar nicht wie vorgesehen: obwohl die Datenverbindung zu MINERVA-II-2 funktioniert, reagiert die CPU nicht (mehr). Es ist unklar, ob nach einem Abwurf überhaupt mit Daten zu rechnen ist.

Quelle:  http://www.planetary.org/blogs/jason-davis/hayabusa2-conjunction.html

Hayabusa-II geht demnächst in den "Sonnenkonjunktionsmodus", weil sich die Erde nahe/hinter der Sonne befindet. Um diese Phase mit eingeschränkter Kommunikation zu nutzen, steigt die Sonde jetzt senkrecht nach oben aus der Box-A mit einer Geschwindigkeit von 12 cm /sec, wobei erwartet wird, dass H.-II bis zu einer Höhe von 100 km aufsteigen wird.

Wenn man Ende Dezember wieder Kontakt hat, kann man aus dem dokumentierten Bahnverlauf die einwirkenden Kräfte errechnen (solarer Strahlungsdruck, Ryugu-, Sonnen- und planetare Gravitationseinflüsse).

Um Treibstoff zu sparen ist Hayabusa-II mit zwei Manövern auf eine Bahn beschleunigt worden, die bis zu einer Höhe von 110 km führen soll, die am 11.12. erreicht wird. Anschließend fällt die Sonde antriebslos wieder zurück auf Ryugu und wird die Home Position (Box-A) in einer Höhe von 20 km am 29.12. erreichen. Es wird damit gerechnet, dass die Funkverbindung spätestens am 25.12. wieder soweit funktioniert, dass man Daten mit der Erde austauschen kann um die Sonde zu steuern.

In der Zwischenzeit werden von H.-II nur Manöver zur Lageregelung ausgeführt, um über die Ka-Band-Antenne Experimente zum Empfang des Funksignals durchzuführen.

http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/news/status/

edit: Und aus Sicherheitsgründen, falls H.-II während der Konjunktion in einen Safemode fallen sollte. Damit gab es ja bei der ersten Sonde erhebliche Probleme.

Hier ein Plot des Manövers von Hayabusa-2 während der Konjunktion, mit Zeitmarken (in Hill-Koordinaten; ko-rotierend, die Richtung zur Sonne ist die negative x-Achse):
Hayabusa-2 ist zur Zeit am linken Scheitelpunkt der Bahnschlaufe, bei ca 110 km Abstand zu Ryugu

       

  Quelle: JAXA/Hayabusa-2

Rover-Update:

Die beiden Rover seien inzwischen inaktiv, wahrscheinlich sind sie irgendwo im Schatten gelandet, würden aber immer noch auf Signale reagieren. Einer der beiden Rover habe auf der Oberfläche etwa 300 Meter zurückgelegt und dabei über 200 Fotos und Daten via Hayabusa zur Erde gesendet. Der andere Rover kam nach 10 Tagen zum Stillstand und hat etwa 40 Fotos aufgenommen. Die niedriger als erwartet gewesene Oberflächentemperatur habe sich möglicherweise positiv aus die Lebensdauer der Rover ausgewirkt.  https://phys.org/news/2018-12-photos-japan-space-rovers-rocky.html

Rover-1A heißt jetzt "HIBOU" und Rover-1B "OWL" (Ostwestfalen-Lippe? )
http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20181213e_MNRV-II1/

Aus der Sicht von Hayabusa-II ist die Erde nur noch wenige Winkelgrad von der Sonne entfernt. Wegen der Schwankungen in der Korona ist derzeit keine normale Funkverbindung möglich. JAXA hat daher auf "Tastfunk" umgestellt, wobei allerdings von H.-II keine Morsezeichen (kurz-lang), sondern an=1 und aus=0 gesendet werden. Mit diesem Binärcode werden weiterhin die wichtigsten Zustandsdaten empfangen, und da die Datenfolge permanent gesendet wird, kann man durch Stapeln das Signal/Noise-Verhältnis verbessern

.....
Wegen Wartungsarbeiten am Server ist die H.-II-Seite von heute abend bis Montag früh nicht erreichbar.

JAXA hat aus den Daten des Freifallexperiments im August und der Oberflächengeometrie eine Karte der Ryugu-Beschleunigung erstellt. Sie beträgt zwischen 0,11 und 0,15 mm/s² d. h. im Durchschnitt ca. 1/80.000 der Erdbeschleunigung. Die niedrigere Anziehung am Äquator entsteht durch die ringförmige Wulst und der dadurch größeren Entfernung zum Gravitationszentrum, es handelt sich also nicht um Dichteunterschiede:






In der kommenden Nacht wird Hayabusa-IIs Freifall abgebremst, inzwischen soll auch die Funkverbindung wieder funktionieren und kurz vor Jahresende wird die Sonde wieder in ihrer Ruheposition in einer Höhe von 20 km sein.


http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/topics/20181225e_AstroDynamics/

Die niedrigere Anziehung am Äquator entsteht durch die ringförmige Wulst und der dadurch größeren Entfernung zum Gravitationszentrum, es handelt sich also nicht um Dichteunterschiede ...

Faszinierend. Klingt für mich paradox. Ich hätte jetzt gedacht, dass der Wulst die Anziehung am Äquator eher erhöht, weil man dort ja mehr Masse "unter sich hat", die an einem ziehen kann, so aus Sicht der Sonde.

Naja, wenn die das so gemessen haben, ist es eben so.