Лазерный мир

Этим летом космический аппарат Hayabusa2 Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) достиг еще одной важной вехи, первой в своем роде для космических агентств. В воскресенье, 5 июля , зонд провел первый успешный эксперимент по лазерному измерению расстояния во время пролета мимо астероида Торифуне, первой цели исследования в рамках расширенной миссии Hayabusa2. Это последнее достижение расширит возможности JAXA и других космических агентств в рамках будущих миссий, связанных с околоземными астероидами (ОА) и другими объектами дальнего космоса.

В эксперименте использовался лазерный лидарный высотомер (LALT) космического аппарата Hayabusa2, разработанный на основе лидарного высотомера (LIDAR), применяемого на лунном орбитальном аппарате Kaguya японского космического агентства JAXA. Помимо измерения расстояний, прибор был предназначен для измерения плотности и пористости астероидов, отражательной способности поверхности и наличия левитирующих пылевых частиц. Прибор LALT уже сыграл важную роль в навигации зонда и получил значительные данные о топографии поверхности астероида Рюгу.

Лазерный луч был успешно выпущен дважды: в 18:29 (2:29 по тихоокеанскому времени; 5:29 по восточному времени), за 56,5 и 57,5 ​​секунд до пролета мимо Торифуне, с расстояний около 20 км и 15 км (12,5 и 9,3 мили) соответственно. Это создало множество трудностей, потребовавших предварительной подготовки со стороны команды миссии. Во-первых, лазерный луч должен был быть направлен на небольшую цель, в то время как космический аппарат двигался со скоростью 5,3 км/с, или 18 000 км/ч (3,3 мили/с или 11 185 миль/ч).

Из-за узкой фокусировки луча он поразил лишь крошечную часть поверхности Торифуне, охватив участки площадью 30 и 23 метра (100 и 75,5 футов) соответственно. Во-вторых, точное наведение на астероид требовало точного управления ориентацией и траекторией, а также настройки приборов таким образом, чтобы избежать обнаружения фонового шума. Это потребовало тщательной подготовки со стороны команды миссии. К счастью, эта подготовка окупилась не один, а два раза.

Область, освещенная лазером при успешном проведении измерений (красный цвет), и область, освещенная лазером при неудачных импульсах (синий цвет). Источник: JAXA

В космосе отсутствуют опорные объекты, что затрудняет различение переднего и заднего планов. Лазерная локация помогает, добавляя масштаб к изображениям космических аппаратов и точно определяя размеры астрономических объектов. Когда данные лазерной локации получают в несколько моментов времени и объединяют с данными слежения космического аппарата, это позволяет точно определить положение и траекторию небесного тела, улучшая прогнозирование орбиты.

Эта информация имеет значение не только для исследования космоса, но и играет важную роль в защите планет, позволяя ученым точно предсказывать, какие астероиды могут представлять потенциальную опасность столкновения в будущем. Успешное испытание также показывает, что ученые могут собирать важную информацию о небесных объектах, когда космические аппараты движутся на высоких скоростях. В настоящее время команда проводит детальный анализ, чтобы определить точное место попадания лазерного луча на поверхность астероида.

Источник: https://phys.org/news/2026-09-japan-hayabusa2-laser-ranging-asteroid.html