Η Οδύσσεια του Χαγιαμπούζα

Ηταν μια πτήση για ρεκόρ Γκίνες. Οχι μόνο ως η μεγαλύτερης διάρκειας διαστημική πτήση μετ΄ επιστροφής, αλλά και ως η αποστολή που ολοκληρώθηκε σε πείσμα απίστευτων ατυχών συμπτώσεων. Μένει τώρα να δούμε αν η περίφημη κάψουλα του Χαγιαμπούζα που σώα έφθασε στη Γη περιέχει την πολύτιμη σκόνη του αστεροειδούς

ΧΑΡΗΣ ΒΑΡΒΟΓΛΗΣ

Υστερα από περιπέτειες, αναπάντεχες βλάβες και διαβολικές συμπτώσεις, που σημάδεψαν ένα διαστημικό ταξίδι 7 ετών, το ιαπωνικό διαστημόπλοιο Χαγιαμπούζα ( Ηayabusa ) επέστρεψε την περασμένη Κυριακή στη Γη. Το αν πέτυχε να μεταφέρει δείγμα από το έδαφος του αστεροειδούς Ιτοκάβα ( Ιtokawa ) θα διαπιστωθεί όταν σε μερικές εβδομάδες ανοίξει η κάψουλα που υποτίθεται ότι περιέχει το πολύτιμο υλικό. Ακόμη όμως και αν η κάψουλα βρεθεί άδεια, η επιστροφή του Χαγιαμπούζα θα έχει αποτελέσει μια πανηγυρική απόδειξη της δυνατότητας μακρινών διαστημικών ταξιδιών που προσφέρει η σύγχρονη ...
τεχνολογία, σε συνδυασμό με την ικανότητα των επιστημόνων να δίνουν λύσεις σε απροσδόκητα προβλήματα.

Ο αυτοσχεδιασμός
Είναι πολύ πιθανόν ότι, αν οι ιάπωνες επιστήμονες γνώριζαν εκ των προτέρων τις απίστευτες περιπέτειες που θα αντιμετώπιζε από την πρώτη στιγμή η διαστημική αποστολή που είχαν διοργανώσει για μεταφορά υλικού από την επιφάνεια ενός αστεροειδούς στη Γη, θα είχαν ονομάσει το διαστημόπλοιο Οδυσσέα και όχι Γεράκι (όπως είναι η μετάφραση της ιαπωνικής λέξης Χαγιαμπούζα στα ελληνικά). «Η καλή μέρα από το πρωί φαίνεται» και, στην περίπτωση της αποστολής Χαγιαμπούζα , οι δυσκολίες ξεκίνησαν με τις καθυστερήσεις στην εκτόξευση, που είχαν ως αποτέλεσμα την απομάκρυνση από τη Γη των αστεροειδών οι οποίοι είχαν αρχικά επιλεγεί ως στόχοι της αποστολής. Οι ιάπωνες επιστήμονες αναγκάστηκαν «να αυτοσχεδιάσουν» και επέλεξαν, ως λύση ανάγκης, τον αστεροειδή Ιtokawa. Οπως φάνηκε από τη συνέχεια, οι πετυχημένοι αυτοσχεδιασμοί των επιστημόνων και τεχνικών της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Διαστήματος JΑΧΑ ήταν αποφασιστικοί για την επιτυχία της αποστολής.

Βλάβη στους κινητήρες

Η πολύτιμη κάψουλα του Χαγιαμπούζα συλλέγεται από την έρημο της Αυστραλίας όπου προσεδαφίστηκε στις 14 Ιουνίου

Μετά την εκτόξευση του διαστημοπλοίου ακολούθησε μια σειρά βλαβών και ατυχών συμπτώσεων που θυμίζει έντονα σενάριο κινηματογραφικής ταινίας θρίλερ. Βασικό στοιχείο της αποστολής ήταν η χρήση ιοντικών κινητήρων στη θέση των παραδοσιακών πυραυλικών. Ένας κλασικός πυραυλικός κινητήρας παράγει ενέργεια με τη χημική αντίδραση των καυσίμων που μεταφέρει, και χρησιμοποιεί μέρος αυτής της ενέργειας για να επιταχύνει το διαστημόπλοιο, εκτοξεύοντας τα καυσαέρια προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αντίθετα ο ιοντικός κινητήρας συλλέγει ενέργεια από τον Ηλιο και τη χρησιμοποιεί για να εκτοξεύσει ιόντα (ιονισμένα άτομα) του ευγενούς αερίου ξένον, που είναι το μοναδικό προωθητικό υλικό που μεταφέρει. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι ο ιοντικός κινητήρας είναι αφάνταστα πιο αποδοτικός από τον χημικό, μιας που το μεταφερόμενο βάρος είναι σημαντικά μικρότερο. Ετσι γίνονται δυνατά πολύ μακρινά διαστημικά ταξίδια, όπως για παράδειγμα αυτό του Χαγιαμπούζα, που συνάντησε τον αστεροειδή Ιτοκάβα σε απόσταση 300 εκατ. χιλιομέτρων, διπλάσια από όσο απέχει η Γη από τον Ηλιο. Δυστυχώς λίγο μετά την εκτόξευση τα φωτοβολταϊκά στοιχεία του Χαγιαμπούζα έπαθαν σοβαρές βλάβες από μια ισχυρή ηλιακή έκλαμψη, με αποτέλεσμα να μειωθεί η παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος και, συνακόλουθα, η απόδοση των τεσσάρων ιοντικών κινητήρων.

Πώς χάθηκε το Μινέρβα
Αυτή η βλάβη ήταν όμως μόνο η αρχή. Το Χαγιαμπούζα μετέφερε ένα μικρό εξερευνητικό σκάφος, το Μινέρβα, που επρόκειτο να εξερευνήσει την επιφάνεια του αστεροειδούς. Το διαστημόπλοιο αυτό χάθηκε στο Διάστημα, όταν η εκτόξευσή του απέτυχε για έναν εντελώς αναπάντεχο λόγο. Τα ραδιοφωνικά κύματα χρειάζονται περίπου 15 λεπτά για να διατρέξουν την απόσταση των 300 εκατ. χιλιομέτρων, όπου βρισκόταν το Χαγιαμπούζα όταν συνάντησε τον αστεροειδή. Για το λόγο αυτόν η διαδικασία εκτόξευσης του Μινέρβα ήταν αποθηκευμένη στον ηλεκτρονικό υπολογιστή του σκάφους, για να ενεργοποιηθεί μετά τη λήψη της σχετικής εντολής από τη Γη. Η εντολή δόθηκε όταν οι επιστήμονες βεβαιώθηκαν ότι το διαστημόπλοιο ήταν στη σωστή απόσταση από τον αστεροειδή. Κατά διαβολική όμως σύμπτωση, στη διάρκεια των 15 λεπτών που η εντολή «ταξίδευε» για το διαστημόπλοιο, η κάμερα επιτήρησης που έλεγχε τη θέση του σκάφους, εξαιτίας του εξαιρετικά ανώμαλου σχήματος του αστεροειδούς, θεώρησε ότι το διαστημόπλοιο είχε πλησιάσει επικίνδυνα στον αστεροειδή και αυτόματα απομάκρυνε το σκάφος σε μεγαλύτερη απόσταση. Ετσι, όταν έφτασε η εντολή εκτόξευσης, το διαστημόπλοιο ήταν σε λάθος θέση και η αποστολή του Μινέρβα απέτυχε.Πώς συνελέγη (;) η σκόνη
Το Χαγιαμπούζα όμως διέθετε και ένα άλλο σύστημα μελέτης του αστεροειδούς. Μετέφερε ένα μικρό βλήμα, το οποίο, προσκρούοντας στην επιφάνεια του αστεροειδούς, θα σήκωνε ένα σύννεφο σκόνης. Τότε το διαστημόπλοιο θα άνοιγε τη θυρίδα του θαλάμου μεταφοράς, έτσι ώστε ένα μέρος της σκόνης να αποθηκευθεί στον θάλαμο. Στη συνέχεια θα σφραγιζόταν η θυρίδα του θαλάμου, τον οποίο θα εκτόξευε προς τη Γη το διαστημόπλοιο κατά την επιστροφή του. Δυστυχώς ο μηχανισμός αυτός δεν λειτούργησε, για άγνωστους λόγους. Αντ΄ αυτού όμως το ίδιο το διαστημόπλοιο προσεδαφίστηκε στον αστεροειδή, και μάλιστα τρεις φορές διαδοχικά. Οι επιστήμονες πίσω στη Γη υπέθεσαν ότι αυτές οι προσεδαφίσεις θα είχαν σηκώσει αρκετή σκόνη, έτσι ώστε αποφάσισαν να ενεργοποιήσουν τον μηχανισμό συλλογής. Το αν όμως κατέστη δυνατόν να συλλεχθεί έστω και μια μικρή ποσότητα υλικού όσο το κεφάλι μιας καρφίτσας θα γίνει γνωστό όταν οι ιάπωνες επιστήμονες ανοίξουν, με μεγάλη προσοχή, τον θάλαμο μεταφοράς και ελέγξουν ότι το περιεχόμενό του δεν έχει «μολυνθεί» από υλικά γήινης προέλευσης.

Το θρίλερ της επιστροφής
Το ταξίδι της επιστροφής δεν ήταν λιγότερο περιπετειώδες. Τα δύο από τα τρία γυροσκόπια που ήλεγχαν τον προσανατολισμό του διαστημόπλοιου έπαθαν βλάβη και σταμάτησαν να λειτουργούν. Αυτό ανάγκασε τους επιστήμονες να χρησιμοποιούν τους ιοντικούς κινητήρες για να διορθώνουν συνεχώς τη θέση του διαστημοπλοίου, έτσι ώστε η κεραία να κατευθύνεται προς τη Γη και να είναι δυνατή η επικοινωνία. Στη συνέχεια έπαθαν βλάβη οι δύο από τους τέσσερις κινητήρες, με τελικό αποτέλεσμα να καθίσταται ολοένα πιο δύσκολη η πλοήγηση του διαστημοπλοίου προς τη Γη. Επειτα από όλες αυτές τις διαδοχικές ατυχίες και βλάβες, αποτέλεσε έκπληξη το γεγονός ότι η επιστροφή της κάψουλας η οποία μετέφερε τον θάλαμο συλλογής προσεδαφίστηκε στην Αυστραλία με τόσο μεγάλη επιτυχία. Την περασμένη Κυριακή, τρεις ώρες προτού το Χαγιαμπούζα φτάσει στη Γη, εκτόξευσε την κάψουλα με το πολύτιμο φορτίο. Στη συνέχεια κάψουλα και διαστημόπλοιο εισήλθαν στην ατμόσφαιρα της Γης με ταχύτητα 44.000 χιλιομέτρων την ώρα. Η κάψουλα, η οποία βρισκόταν προστατευμένη σε μια πυρίμαχη θήκη, άντεξε τη θερμοκρασία των 4.000 βαθμών Κελσίου που αναπτύχθηκε λόγω τριβής με την ατμόσφαιρα και προσεδαφίστηκε σε μια έρημο της Αυστραλίας. Το διαστημόπλοιο, που δεν διέθετε τέτοια ασπίδα, διαλύθηκε στον ουρανό σαν ένα εντυπωσιακό πυροτέχνημα. Η κάψουλα, αφού διαπιστώθηκε οπτικά ότι ήταν εντελώς ανέπαφη, μεταφέρθηκε στα εργαστήρια της JΑΧΑ στην Ιαπωνία, όπου θα αποτελέσει αντικείμενο λεπτομερούς έρευνας για πολλούς μήνες. Εν τω μεταξύ η JΑΧΑ ζήτησε από την οργάνωση Γκίνες να καταχωρηθεί η αποστολή Χαγιαμπούζα ως η μεγαλύτερης διάρκειας διαστημική πτήση μετ΄ επιστροφής και ως η πρώτη πτήση μετ΄ επιστροφής σε ένα ουράνιο σώμα, πέρα από τη Σελήνη.

Ο Χάρης Βάρβογλης είναι καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ.

tovima