"Сокол" и Итокава (стр. 2 из 2)

ТРАВИ КСЕНОН!

Казалось бы, полное фиаско, но упрямые японцы не привыкли сдаваться. Контакт с «Хаябусой» восстановили через несколько дней по аварийному каналу — периодически включая и выключая передатчик. На помощь японским коллегам пришла сеть дальней космической связи NASA. Ее мощный 70-метровый радиотелескоп позволил в несколько раз поднять скорость обмена информацией. Так, по одному биту, можно сказать, морзянкой, на борт передали новую программу управления ориентацией аппарата с помощью вовсе для этого не предназначенных устройств — нейтрализаторов ионных двигателей.

Когда ионный двигатель выбрасывает положительно заряженные атомы ксенона, сам аппарат заряжается отрицательно. Чтобы предотвратить это, нейтрализатор готовит отрицательно заряженные ионы и подмешивает их в истекающий поток. В критической ситуации специалисты по двигателям предложили понемногу стравливать ксенон через нейтрализаторы и таким способом заставить аппарат медленно поворачиваться. Ориентация стала постепенно восстанавливаться, и с аппарата начали скачивать данные о последнем спуске к астероиду. Частично они были утрачены из-за многократных перебоев с питанием, но из того, что сохранилось, следовало, что грунт со второй попытки взять, скорее всего, не удалось. Осталась, правда, надежда, что несколько крупинок астероидного вещества удалось захватить при первой попытке, когда аппарат больше получаса провел у поверхности астероида. Предпринимать третью попытку при столь многочисленных отказах было нереально, и «Хаябусу» стали готовить в обратный путь. Баллистики просчитали: чтобы вернуться на Землю в 2007 году, надо стартовать не позднее 15 декабря 2005 года.

В ходе подготовки стало ясно, что отказ двигателей ориентации связан с разгерметизацией топливного трубопровода. Гидразин стал испаряться в космос, что и вызвало закрутку аппарата, а вдобавок еще и охлаждение, повредившее аккумуляторные батареи. Причина утечки так и осталась неясной. Возможно, к этому привела нештатная посадка на астероиде, хотя инженеры в этом сомневаются — скорость удара была совсем невелика, а пробитый трубопровод находился на верхней стороне аппарата. Попытка хотя бы частично восстановить работу жидкостных двигателей привела к новой утечке и потере ориентации. Пришлось на полтора месяца оставить аппарат на «проветривание», чтобы испарились все остатки топлива. Сроки старта к Земле были сорваны, а новая возможность вернуться назад была лишь через три года.

Инженеры потратили появившееся время на тщательную подготовку к полету многострадального «Сокола». За год удалось восстановить 7 из 11 аккумуляторов. Грунтозаборный контейнер был перемещен в возвращаемый аппарат. Доработанное бортовое программное обеспечение поддерживало ориентацию за счет совместного использования оставшегося маховика, ионных двигателей и давления света на солнечные батареи. И в конце апреля 2007 года «Хаябуса» начал разгон к Земле.

«ФРАНКЕНШТЕЙН»

Электроракетным двигателям предстояло проработать около 10 000 часов. Но лишь один из них удалось запустить вовремя. Второй «оживили» только к концу лета. Когда в середине октября 2007 года закончился первый этап разгона, зонд прибавил в скорости около 1700 м/с и... был на полтора года «усыплен». Режим ожидания позволял экономить ксенон, который в данных обстоятельствах был в буквальном смысле дороже золота. Второй этап разгона начался 4 февраля 2009 года. Сначала два двигателя работали попеременно, а с сентября — вместе, развивая тягу около полуграмма, и так до тех пор, пока 4 ноября наиболее активно используемый двигатель не отказал из-за износа. Другой тоже находился на грани отключения, а надо было проработать еще несколько месяцев.

В такой ситуации любой опустит руки, но не таковы потомки самураев. Несколько дней размышлений над устройством двигателей принесли решение: а что если попробовать использовать исправные элементы разных камер? От этой возьмем ускоритель ионов, а от той — нейтрализатор. Правда, при этом расход ксенона получался выше нормы, но в запасе еще оставалось более 20 кг, а требовалось всего пять. После недельного тестирования предложенной схемы на наземных стендах было принято окончательное решение лететь на «двигателе-франкенштейне», и 19 ноября «Сокол» возобновил разгон.

То включая, то выключая двигатели, инженеры вели зонд к Земле. Последнее длительное включение продолжалось с 12 по 27 марта 2010 года и вывело зонд на траекторию возвращения к родной планете. Потом было еще пять небольших коррекций траектории все тем же электроракетным двигателем, и точно в расчетное время вечером 13 июня «Хаябуса» и отделенная от него дисковидная капсула вошли в атмосферу на скорости 12, 2 км/с. На высоте 10 км раскрылся парашют, и к утру капсула уже была обнаружена одной из шести поисковых групп. От расчетной точки посадки она отклонилась чуть больше, чем на километр. Точность фантастическая для столь длительного вояжа.

Осталось узнать самое важное: удалось ли взять пробы грунта с астероида? Одну из двух ловушек вскрыли в начале июля. В ней нашлись две крупинки размером около 10 мк и около тысячи пылинок меньшего размера. Осенью вскрыли и вторую ловушку. Увы, часть обнаруженных частиц имела вполне земное происхождение. Неужели неудача? В начале октября японские ученые с «осторожным оптимизмом» сообщили, что найдены две песчинки, чей состав отличается от земного. В середине ноября таких было уже не менее тысячи. Именно ради них «Сокол» и проделал свой путь.

Игорь Афанасьев, Дмитрий Воронцов, журнал "Вокруг света"