Hayabusa

Hayabusa

Representación artística de Hayabusa sobre la superficie de Itokawa
Nombres	Muses-C (antes del lanzamiento)
Tipo de misión	devolución de muestra
Operador	JAXA
Identificación de COSPAR	2003-019A
N.º SATCAT	27809
Duración de la misión	7 años, 1 mes y 4 días
Propiedades de las naves espaciales
Lanzamiento masivo	510 kilogramos [1]
Masa seca	380 kilogramos (840 libras)
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento	04:29:25, 9 de mayo de 2003 (UTC) ( 09/05/2003 04:29:25Z )
Cohete	MV
Sitio de lanzamiento	Centro Espacial Uchinoura
Fin de la misión
Desecho	Cápsula de retorno de muestra : nave espacial recuperada : reentrada balística Minerva y rover : se perdió el contacto
Último contacto	Minerva : 12 de noviembre de 2005
Fecha de recuperación	cápsula de muestra : 07:08, 14 de junio de 2010
Fecha de descomposición	nave espacial : 13 de junio de 2010
Fecha de aterrizaje	cápsula de muestra : 13 de junio de 2010 14:12 UT [2] ( 13 de junio de 2010 )
Lugar de aterrizaje	cerca de Woomera, Australia
Sobrevuelo de la Tierra
Aproximación más cercana	06:23, 19 de mayo de 2004
Distancia	3.725 kilómetros (2.315 millas)
Cita con (25143) Itokawa
Fecha de llegada	12 de septiembre de 2005, 1:17 UTC [3]
Fecha de salida	Diciembre de 2005
(25143) Aterrizador Itokawa
Fecha de aterrizaje	19 de noviembre de 2005, 21:30 UTC
Lanzamiento de regreso	19 de noviembre de 2005, 21:58 UTC
(25143) Aterrizador Itokawa
Fecha de aterrizaje	25 de noviembre de 2005
Masa de muestra	<1 g
Instrumentos AMICA Cámara de imágenes multibanda para asteroides LIDAR Instrumento de detección y medición de distancia por luz NIRS Espectrómetro de infrarrojo cercano XRS Espectrómetro de fluorescencia de rayos X

Hayabusa ( en japonés :はやぶさ, " halcón peregrino ") fue una nave espacial robótica desarrollada por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) para traer una muestra de material de un pequeño asteroide cercano a la Tierra llamado 25143 Itokawa a la Tierra para su posterior análisis. Hayabusa , anteriormente conocida como MUSES-C por Mu Space Engineering Spacecraft C , fue lanzada el 9 de mayo de 2003 y se reunió con Itokawa a mediados de septiembre de 2005. Después de llegar a Itokawa, Hayabusa estudió la forma, el giro, la topografía, el color, la composición, la densidad y la historia del asteroide. En noviembre de 2005, aterrizó en el asteroide y recolectó muestras en forma de pequeños granos de material asteroidal, que fueron devueltas a la Tierra a bordo de la nave espacial el 13 de junio de 2010.

La nave espacial también transportaba un miniaterrizador desmontable, MINERVA , que no logró alcanzar la superficie.

Las naves espaciales Galileo y NEAR Shoemaker de la NASA habían visitado asteroides antes, pero la misión Hayabusa fue la primera en devolver una muestra de asteroide a la Tierra para su análisis. ^[4]

Además, Hayabusa fue la primera nave espacial diseñada para aterrizar deliberadamente en un asteroide y luego despegar de nuevo ( NEAR Shoemaker realizó un descenso controlado a la superficie de 433 Eros en 2000, pero no fue diseñada como un módulo de aterrizaje y finalmente fue desactivada después de su llegada). Técnicamente, Hayabusa no fue diseñada para "aterrizar"; simplemente toca la superficie con su dispositivo de captura de muestras y luego se aleja. Sin embargo, fue la primera nave diseñada desde el principio para hacer contacto físico con la superficie de un asteroide. Junichiro Kawaguchi, del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas, fue designado para ser el líder de la misión. ^[5]

A pesar de la intención de su diseñador de lograr un contacto momentáneo, Hayabusa aterrizó y permaneció en la superficie del asteroide durante unos 30 minutos (ver más abajo).

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La nave espacial Hayabusa fue lanzada el 9 de mayo de 2003 a las 04:29:25 UTC en un cohete MV desde el Centro Espacial Uchinoura (que en ese momento todavía se llamaba Centro Espacial Kagoshima ). Después del lanzamiento, el nombre de la nave espacial se cambió del original MUSES-C a Hayabusa , la palabra japonesa para halcón . Los motores de iones de xenón de la nave espacial (cuatro unidades separadas), que funcionaron casi continuamente durante dos años, movieron lentamente a Hayabusa hacia un encuentro con Itokawa en septiembre de 2005. Cuando llegó, la nave espacial no entró en órbita alrededor del asteroide, sino que permaneció en una órbita heliocéntrica cercana para mantener la posición.

Hayabusa inspeccionó la superficie del asteroide desde una distancia de unos 20 km (13,7 mi), la "posición de entrada". Después de esto, la nave espacial se acercó a la superficie (la "posición de origen"), y luego se aproximó al asteroide para una serie de aterrizajes suaves y para la recolección de muestras en un sitio seguro. La navegación óptica autónoma se empleó ampliamente durante este período porque el largo retraso de la comunicación impide el comando en tiempo real desde la Tierra. En el segundo Hayabusa aterrizó con su cuerno de recolección desplegable, la nave espacial fue programada para disparar pequeños proyectiles a la superficie y luego recoger el rocío resultante. La nave espacial recogió algunas motas diminutas para analizarlas en la Tierra.

Después de unos meses en las proximidades del asteroide, la nave espacial tenía previsto encender sus motores para iniciar su crucero de regreso a la Tierra. Esta maniobra se retrasó debido a problemas con el control de actitud (orientación) y los propulsores de la nave. Una vez que estuvo en su trayectoria de regreso, la cápsula de reentrada se soltó de la nave espacial principal tres horas antes del reingreso, y la cápsula siguió una trayectoria balística, reingresando a la atmósfera de la Tierra a las 13:51, 13 de junio de 2010 UTC. Se estima que la cápsula experimentó una desaceleración máxima de unos 25 G y tasas de calentamiento aproximadamente 30 veces superiores a las experimentadas por la nave espacial Apolo . Aterrizó mediante paracaídas cerca de Woomera , Australia.

En relación con el perfil de la misión, la JAXA definió los siguientes criterios de éxito y las puntuaciones correspondientes para los principales hitos de la misión antes del lanzamiento de la nave espacial Hayabusa . ^[6] Como se muestra, la nave espacial Hayabusa es una plataforma para probar nuevas tecnologías y el objetivo principal del proyecto Hayabusa es la primera implementación del mundo de motores de iones de descarga de microondas . Por lo tanto, "operación de motores de iones durante más de 1000 horas" es un logro que otorga una puntuación total de 100 puntos, y el resto de los hitos son una serie de experimentos pioneros del mundo construidos sobre él.

Hayabusa transportaba un diminuto mini-módulo de aterrizaje (que pesaba sólo 591 g (20,8 oz) y medía aproximadamente 10 cm (3,9 pulgadas) de alto por 12 cm (4,7 pulgadas) de diámetro) llamado " MINERVA " (abreviatura de Micro-Nano Experimental Robot Vehicle para el esteroide A ) . Un error durante el despliegue provocó la falla de la nave.

Este vehículo alimentado con energía solar fue diseñado para aprovechar la muy baja gravedad de Itokawa utilizando un conjunto de volante interno para saltar sobre la superficie del asteroide, transmitiendo imágenes de sus cámaras a Hayabusa cada vez que las dos naves espaciales estuvieran a la vista una de la otra. ^[7]

El 12 de noviembre de 2005 se lanzó la sonda MINERVA. La orden de liberación de la sonda se envió desde la Tierra, pero antes de que llegara la orden, el altímetro de la Hayabusa midió la distancia a Itokawa y dio 44 m (144 pies), por lo que inició una secuencia automática de mantenimiento de altitud. Como resultado, cuando llegó la orden de liberación de la sonda MINERVA, esta se liberó mientras la sonda ascendía y a una altitud mayor de la prevista, de modo que escapó de la atracción gravitatoria de Itokawa y cayó al espacio. ^{[8] [9]}

Si hubiera tenido éxito, MINERVA habría sido el primer vehículo espacial con capacidad de salto. La misión soviética Phobos 2 también tuvo un problema de funcionamiento al intentar desplegar un vehículo con capacidad de salto.

La comprensión científica de los asteroides depende en gran medida de las muestras de meteoritos, pero es muy difícil hacer coincidir las muestras de meteoritos con los asteroides exactos de los que provienen. Hayabusa ayudó a resolver este problema al traer muestras prístinas de un asteroide específico y bien caracterizado. Hayabusa cerró la brecha entre los datos de observación terrestre de asteroides y los análisis de laboratorio de las acumulaciones de meteoritos y polvo cósmico . ^[10] Además, la comparación de los datos de los instrumentos a bordo de Hayabusa con los datos de la misión NEAR Shoemaker ampliará el conocimiento. ^{[ cita requerida ]}

La misión Hayabusa también tiene una gran importancia desde el punto de vista de la ingeniería para la JAXA. Permitió a la JAXA seguir probando sus tecnologías en los campos de los motores iónicos , la navegación autónoma y óptica, la comunicación en el espacio profundo y el movimiento cercano a objetos con baja gravedad, entre otros. En segundo lugar, dado que fue el primer contacto suave planificado con la superficie de un asteroide (el aterrizaje de NEAR Shoemaker en 433 Eros no estaba planificado), tiene una enorme influencia en futuras misiones a asteroides. ^{[ cita requerida ]}

El perfil de la misión Hayabusa se modificó varias veces, tanto antes como después del lanzamiento.

• La nave espacial originalmente estaba destinada a ser lanzada en julio de 2002 al asteroide 4660 Nereus (el asteroide (10302) 1989 ML fue considerado como un objetivo alternativo). Sin embargo, una falla en julio de 2000 del cohete japonés M-5 obligó a retrasar el lanzamiento, poniendo tanto a Nereus como a 1989 ML fuera de alcance. Como resultado, el asteroide objetivo fue cambiado a 1998 SF ₃₆ , que poco después fue nombrado en honor al pionero de los cohetes japonés Hideo Itokawa . ^[11]
• Hayabusa debía desplegar un pequeño rover suministrado por la NASA y desarrollado por el JPL , llamado Muses-CN, sobre la superficie del asteroide, pero el rover fue cancelado por la NASA en noviembre de 2000 debido a limitaciones presupuestarias.
• En 2002, el lanzamiento se pospuso de diciembre de 2002 a mayo de 2003 para volver a verificar las juntas tóricas de su sistema de control de reacción , ya que se había descubierto que una de ellas utilizaba un material diferente al especificado. ^[12]
• En 2003, mientras la Hayabusa se dirigía a Itokawa, la mayor llamarada solar registrada en la historia ^[13] dañó las células solares a bordo de la nave espacial. Esta reducción de la potencia eléctrica redujo la eficiencia de los motores iónicos, retrasando así la llegada a Itokawa de junio a septiembre de 2005. Dado que la mecánica orbital dictaba que la nave espacial todavía tenía que abandonar el asteroide en noviembre de 2005, la cantidad de tiempo que pudo pasar en Itokawa se redujo considerablemente y el número de aterrizajes en el asteroide se redujo de tres a dos.
• En 2005, fallaron dos ruedas de reacción que controlan el movimiento de actitud de la Hayabusa ; la rueda del eje X falló el 31 de julio y la del eje Y el 2 de octubre. Después de este último fallo, la nave espacial todavía pudo girar sobre sus ejes X e Y con sus propulsores. JAXA afirmó que, dado que se había completado el mapeo global de Itokawa, esto no era un problema importante, pero el plan de la misión se modificó. Las ruedas de reacción fallidas fueron fabricadas por Ithaco Space Systems, Inc., Nueva York, que luego fue adquirida por Goodrich Company .
• El aterrizaje de prueba del 4 de noviembre de 2005 en Itokawa fracasó y fue reprogramado.
• La decisión original de tomar muestras de dos sitios diferentes en el asteroide se modificó cuando se descubrió que uno de ellos, el desierto de Woomera, era demasiado rocoso para un aterrizaje seguro.
• El lanzamiento de la minisonda MINERVA el 12 de noviembre de 2005 terminó en un fracaso.

La misión de exploración de asteroides del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) se originó en 1986-1987 cuando los científicos investigaron la viabilidad de una misión de retorno de muestras a Anteros y concluyeron que la tecnología aún no estaba desarrollada. ^[14] Entre 1987 y 1994, un grupo conjunto ISAS/NASA estudió varias misiones: una misión de encuentro con asteroides que más tarde se convertiría en NEAR , y una misión de retorno de muestras de cometas que más tarde se convertiría en Stardust . ^[15]

En 1995, ISAS seleccionó el retorno de muestras de asteroides como una misión de demostración de ingeniería, MUSES-C, y el proyecto MUSES-C comenzó en el año fiscal 1996. El asteroide Nereus fue la primera opción de objetivo, 1989 ML fue la opción secundaria. En la fase inicial de desarrollo, Nereus se consideró fuera de alcance y 1989 ML se convirtió en el objetivo principal. ^[16] Un fallo de lanzamiento de MV en julio de 2000 obligó a retrasar el lanzamiento de MUSES-C de julio de 2002 a noviembre/diciembre, poniendo tanto a Nereus como a 1989 ML fuera de alcance. Como resultado, el asteroide objetivo se cambió a 1998 SF _36. ^[17] En 2002, el lanzamiento se pospuso de diciembre de 2002 a mayo de 2003 para volver a verificar las juntas tóricas del sistema de control de reacción, ya que se encontró que una de ellas usaba un material diferente al especificado. ^[12] El 9 de mayo de 2003 a las 04:29:25 UTC, MUSES-C fue lanzado por un cohete MV, y la sonda fue nombrada " Hayabusa ".

La prueba del propulsor iónico comenzó el 27 de mayo de 2003. El funcionamiento a plena potencia comenzó el 25 de junio.

Los asteroides reciben su nombre según su descubridor. ISAS pidió a LINEAR , el descubridor de 1998 SF ₃₆ , que ofreciera el nombre en honor a Hideo Itokawa , y el 6 de agosto, Minor Planet Circular informó que el asteroide objetivo 1998 SF ₃₆ se llamaba Itokawa . ^{[18] [19]}

En octubre de 2003, ISAS y otras dos agencias aeroespaciales nacionales de Japón se fusionaron para formar JAXA .

El 31 de marzo de 2004, se detuvo el funcionamiento del propulsor iónico para preparar el paso a la Tierra. ^[20] La última operación de maniobra antes del paso a la Tierra tuvo lugar el 12 de mayo. ^[21] El 19 de mayo, Hayabusa realizó un paso a la Tierra. ^{[22] [23] [24] [25] [26] [27] [28]} El 27 de mayo, se reanudó el funcionamiento del propulsor iónico. ^[29]

El 18 de febrero de 2005, Hayabusa pasó el afelio a 1,7 UA. ^[30] El 31 de julio, la rueda de reacción del eje X falló. El 14 de agosto, se publicó la primera imagen de Itokawa tomada por Hayabusa . La imagen fue tomada por el rastreador estelar y muestra un punto de luz, que se cree que es el asteroide, moviéndose a través del campo estelar. ^[31] Se tomaron otras imágenes del 22 al 24 de agosto. ^[32] El 28 de agosto, Hayabusa cambió los motores iónicos por los propulsores bipropulsantes para maniobras orbitales. A partir del 4 de septiembre, las cámaras de Hayabusa pudieron confirmar la forma alargada de Itokawa. ^[33] A partir del 11 de septiembre, se discernieron colinas individuales en el asteroide. ^[34] El 12 de septiembre, Hayabusa estaba a 20 km (12 mi) de Itokawa y los científicos de JAXA anunciaron que Hayabusa había "llegado" oficialmente. ^[3]

El 15 de septiembre de 2005 se publicó una imagen en "color" del asteroide (que, sin embargo, es de color gris). ^[35] El 4 de octubre, JAXA anunció que la nave espacial se había movido con éxito a su "posición de origen" a 7 km de Itokawa. Se publicaron fotografías de cerca. También se anunció que la segunda rueda de reacción de la nave espacial, que gobierna el eje Y, había fallado y que la nave estaba siendo dirigida ahora por sus propulsores de rotación. ^[36] El 3 de noviembre, Hayabusa tomó posición a 3,0 km de Itokawa. Luego comenzó su descenso, planeado para incluir la entrega de un marcador de objetivo y la liberación del miniaterrizador Minerva. El descenso fue bien inicialmente y se obtuvieron imágenes de navegación con cámaras de gran angular. Sin embargo, a las 01:50  UTC ( 10:50 am JST ) del 4 de noviembre, se anunció que debido a la detección de una señal anómala en la decisión Go/NoGo, el descenso, incluida la liberación de Minerva y el marcador objetivo, había sido cancelado. El director del proyecto, Junichiro Kawaguchi, explicó que el sistema de navegación óptica no estaba rastreando muy bien el asteroide, probablemente causado por la forma compleja de Itokawa. Se requirió un retraso de algunos días para evaluar la situación y reprogramar. ^{[37] [38]}

El 7 de noviembre, Hayabusa se encontraba a 7,5 km de Itokawa. El 9 de noviembre, Hayabusa realizó un descenso a 70 m para probar la navegación de aterrizaje y el altímetro láser. Después de eso, Hayabusa retrocedió a una posición más alta, luego descendió nuevamente a 500 m y lanzó uno de los marcadores de objetivo al espacio para probar la capacidad de la nave para rastrearlo (esto fue confirmado). A partir del análisis de las imágenes de cerca, se encontró que el sitio del desierto de Woomera (punto B) era demasiado rocoso para ser adecuado para el aterrizaje. El sitio del mar de Muses (punto A) fue seleccionado como el sitio de aterrizaje, tanto para el primer aterrizaje como, de ser posible, el segundo. ^[39]

El 12 de noviembre, Hayabusa se acercó a 55 m de la superficie del asteroide. Se liberó MINERVA, pero debido a un error no logró alcanzar la superficie. El 19 de noviembre, Hayabusa aterrizó en el asteroide. Hubo una considerable confusión durante y después de la maniobra sobre lo que había sucedido exactamente, porque la antena de alta ganancia de la sonda no pudo usarse durante la fase final del aterrizaje, así como el apagón durante el traspaso de la antena de la estación terrestre de DSN a la estación Usuda. Inicialmente se informó que Hayabusa se había detenido aproximadamente a 10 metros de la superficie, flotando durante 30 minutos por razones desconocidas. El control de tierra envió una orden para abortar y ascender, y cuando se recuperó la comunicación, la sonda se había alejado 100 km del asteroide. La sonda había entrado en un modo seguro , girando lentamente para estabilizar el control de actitud . ^{[40] [41]} Sin embargo, después de recuperar el control y la comunicación con la sonda, los datos del intento de aterrizaje fueron descargados y analizados, y el 23 de noviembre, JAXA anunció que la sonda efectivamente había aterrizado en la superficie del asteroide. ^[42] Desafortunadamente, la secuencia de muestreo no se activó ya que un sensor detectó un obstáculo durante el descenso; la sonda intentó abortar el aterrizaje, pero como su orientación no era apropiada para el ascenso, eligió en su lugar un modo de descenso seguro. Este modo no permitió tomar una muestra, pero existe una alta probabilidad de que algo de polvo se haya arremolinado en el cuerno de muestreo cuando tocó el asteroide, por lo que el recipiente de muestra conectado al cuerno de muestreo fue sellado.

El 25 de noviembre se realizó un segundo intento de aterrizaje. En un principio se pensó que esta vez se había activado el dispositivo de muestreo; ^[43] sin embargo, análisis posteriores determinaron que probablemente se trató de otro fallo y que no se dispararon perdigones. ^[44] Debido a una fuga en el sistema de propulsión, la sonda se puso en "modo de retención segura". ^[45]

El 27 de noviembre, la sonda sufrió un corte de energía al intentar reorientar la nave espacial, probablemente debido a una fuga de combustible. El 30 de noviembre, JAXA anunció que se había restablecido el control y la comunicación con Hayabusa , pero persistía un problema con el sistema de control de reacción de la nave, tal vez relacionado con una tubería congelada. El control de la misión estaba trabajando para resolver el problema antes de la próxima ventana de lanzamiento de la nave para regresar a la Tierra. ^[46] El 2 de diciembre, se intentó una corrección de actitud (orientación), pero el propulsor no generó suficiente fuerza. El 3 de diciembre, se encontró que el eje Z de la sonda estaba de 20 a 30 grados con respecto a la dirección del Sol y aumentando. El 4 de diciembre, como medida de emergencia, se sopló propulsor de xenón de los motores de iones para corregir el giro, y se confirmó que fue exitoso. El 5 de diciembre, el control de actitud se corrigió lo suficiente como para recuperar la comunicación a través de la antena de ganancia media. Se obtuvo y analizó la telemetría. Como resultado del análisis de telemetría, se determinó que existía una gran posibilidad de que el proyectil de muestreo no hubiera penetrado cuando aterrizó el 25 de noviembre. Debido al corte de energía, los datos del registro de telemetría eran erróneos. El 6 de diciembre, Hayabusa se encontraba a 550 km de Itokawa. JAXA celebró una conferencia de prensa sobre la situación hasta el momento. ^{[47] [48]}

El 8 de diciembre se observó un cambio repentino de orientación y se perdió la comunicación con Hayabusa . Se pensó que era probable que la turbulencia se debiera a la evaporación de 8 o 10 cc de combustible filtrado. Esto obligó a esperar un mes o dos para que Hayabusa se estabilizara mediante la conversión de la precesión a rotación pura, después de lo cual el eje de rotación debía orientarse hacia el Sol y la Tierra dentro de un rango angular específico. La probabilidad de lograr esto se estimó en un 60% en diciembre de 2006, y en un 70% en la primavera de 2007. ^{[49] [50]}

El 7 de marzo de 2006, la JAXA anunció ^{[51] [52]} que se había recuperado la comunicación con Hayabusa en las siguientes etapas: el 23 de enero, se detectó la señal de baliza de la sonda. El 26 de enero, la sonda respondió a los comandos del control de tierra cambiando la señal de baliza. El 6 de febrero, se ordenó una eyección de propulsor de xenón para el control de actitud para mejorar la comunicación. La tasa de cambio del eje de giro fue de unos dos grados por día. El 25 de febrero, se obtuvieron datos de telemetría a través de la antena de baja ganancia. El 4 de marzo, se obtuvieron datos de telemetría a través de la antena de ganancia media. El 6 de marzo, la posición de Hayabusa se estableció a unos 13.000 km por delante de Itokawa en su órbita con una velocidad relativa de 3 m por segundo.

El 1 de junio, el director del proyecto Hayabusa, Junichiro Kawaguchi, informó ^[53] que habían confirmado que dos de los cuatro motores iónicos funcionaban con normalidad, lo que habría sido suficiente para el viaje de regreso. El 30 de enero de 2007, JAXA informó que 7 de las 11 baterías funcionaban y que la cápsula de regreso estaba sellada. ^[54] El 25 de abril, JAXA informó que Hayabusa había iniciado el viaje de regreso. ^{[55] [56]} El 29 de agosto, se anunció que el motor iónico C a bordo de Hayabusa, además de B y D, se había vuelto a encender con éxito. ^[57] El 29 de octubre, JAXA informó que la primera fase de la operación de maniobra de trayectoria había terminado y que la nave espacial ahora estaba en un estado de estabilización de giro. ^[58] El 4 de febrero de 2009, JAXA informó del éxito en el reencendido de los motores iónicos y el inicio de la segunda fase de la maniobra de corrección de trayectoria para regresar a la Tierra. ^[59] El 4 de noviembre de 2009, el motor iónico D dejó de funcionar automáticamente debido a una anomalía de degradación. ^[60]

El 19 de noviembre de 2009, JAXA anunció que habían logrado combinar el generador de iones del motor de iones B y el neutralizador del motor de iones A. ^[61] No fue óptimo, pero se esperaba que fuera suficiente para generar el delta-v necesario . De los 2200 m/s de delta-v necesarios para regresar a la Tierra, ya se habían realizado unos 2000 m/s , y todavía eran necesarios unos 200 m/s . ^[62] El 5 de marzo de 2010, Hayabusa estaba en una trayectoria que habría pasado dentro de la órbita lunar. La operación del motor de iones se suspendió para medir la trayectoria precisa en preparación para realizar la Maniobra de Corrección de Trayectoria 1 a la trayectoria del borde de la Tierra. ^{[63] [64]} El 27 de marzo, a las 06:17 UTC, Hayabusa estaba en una trayectoria que pasaría a 20 000 km del centro de la Tierra, completando la operación de transferencia de órbita de Itokawa a la Tierra. ^[65] El 6 de abril se completó la primera etapa de la maniobra de corrección de trayectoria (TCM-0), que condujo a una trayectoria irregular en el borde de la Tierra. Se planeó que transcurrieran 60 días hasta el reingreso. ^{[66] [67] [68] [69]} El 4 de mayo, la sonda completó su maniobra TCM-1 para alinearse con precisión con la trayectoria del borde de la Tierra. ^[70] El 22 de mayo, comenzó la TCM-2, que continuó durante aproximadamente 92,5 horas y finalizó el 26 de mayo. ^[71] Le siguió la TCM-3 del 3 al 5 de junio para cambiar la trayectoria del borde de la Tierra a Woomera, Australia del Sur , ^{[72] [73]} La TCM-4 se realizó el 9 de junio durante aproximadamente 2,5 horas para un descenso de precisión a la zona prohibida de Woomera . ^[74]

La cápsula de reentrada fue liberada a las 10:51 UTC del 13 de junio.

La cápsula de reentrada y la nave espacial volvieron a entrar en la atmósfera terrestre el 13 de junio de 2010 a las 13:51 UTC (23:21 hora local). ^[75] La cápsula protegida contra el calor aterrizó con paracaídas en el interior del sur de Australia mientras la nave espacial se desintegró y se incineró en una gran bola de fuego. ^[76]

Un equipo internacional de científicos observó la entrada de la cápsula a 12,2 km/s desde 11,9 km (39 000 pies) a bordo del laboratorio aéreo DC-8 de la NASA, utilizando una amplia gama de cámaras espectrográficas y de imágenes para medir las condiciones físicas durante la reentrada atmosférica en una misión dirigida por el Centro de Investigación Ames de la NASA , con Peter Jenniskens del Instituto SETI como científico del proyecto. ^{[77] [78]}

Como el sistema de control de reacción ya no funcionaba, la sonda espacial de 510 kilogramos (1120 libras) reingresó a la atmósfera de la Tierra de manera similar a la aproximación de un asteroide junto con la cápsula de reentrada de muestra y, como esperaban los científicos de la misión, la mayoría de la nave espacial se desintegró al ingresar. ^[79]

Se predijo que la cápsula de retorno aterrizaría en un área de 20 km por 200 km en el Área Prohibida de Woomera , en el sur de Australia . Cuatro equipos de tierra rodearon esta área y localizaron la cápsula de reentrada mediante observación óptica y una radiobaliza. Luego se envió un equipo a bordo de un helicóptero. Localizaron la cápsula y registraron su posición con GPS. La cápsula fue recuperada con éxito a las 07:08 UTC (16:38 local) del 14 de junio de 2010. ^[80] También se encontraron las dos partes del escudo térmico, que se desprendieron durante el descenso. ^[81]

Después de confirmar que los dispositivos explosivos utilizados para el despliegue del paracaídas eran seguros, la cápsula fue embalada dentro de una doble capa de bolsas de plástico llenas de gas nitrógeno puro para reducir el riesgo de contaminación. También se tomaron muestras del suelo del lugar de aterrizaje para tener una referencia en caso de contaminación. Luego, la cápsula fue colocada dentro de un contenedor de carga que tenía suspensión de aire para mantener la cápsula por debajo de 1,5 G de impacto durante el transporte. ^[82] La cápsula y sus partes del escudo térmico fueron transportadas a Japón en un avión alquilado y llegaron a las instalaciones de conservación en el campus Sagamihara de JAXA/ISAS el 18 de junio. ^[83]

Toshiyuki Shikata, asesor del Gobierno Metropolitano de Tokio y ex teniente general, afirmó que parte de la lógica de la parte de reentrada y aterrizaje de la misión era demostrar "que la capacidad de misiles balísticos de Japón es creíble". ^[84]

Antes de extraer la cápsula de la bolsa de plástico protectora, se inspeccionó con una tomografía computarizada de rayos X para determinar su estado. A continuación, se extrajo el recipiente de muestra de la cápsula de reentrada. Se limpió la superficie del recipiente con gas nitrógeno puro y dióxido de carbono; a continuación, se colocó en el dispositivo de apertura del recipiente. La presión interna del recipiente se determinó mediante una ligera deformación del recipiente a medida que variaba la presión del gas nitrógeno ambiental en la cámara limpia. A continuación, se ajustó la presión del gas nitrógeno para que coincidiera con la presión interna del recipiente para evitar el escape de cualquier gas de la muestra al abrir el recipiente. ^[85]

El 16 de noviembre de 2010, la JAXA confirmó que la mayoría de las partículas encontradas en uno de los dos compartimentos dentro de la cápsula de retorno de muestras de Hayabusa provenían de Itokawa. ^[86] El análisis con un microscopio electrónico de barrido identificó alrededor de 1.500 granos de partículas rocosas, según el comunicado de prensa de la JAXA. ^[87] Después de estudiar más a fondo los resultados del análisis y comparar las composiciones minerales, se determinó que la mayoría de ellas eran de origen extraterrestre y definitivamente del asteroide Itokawa. ^[88]

Según los científicos japoneses, la composición de las muestras de Hayabusa era más parecida a la de los meteoritos que a la de las rocas terrestres conocidas. Su tamaño es en su mayoría inferior a 10 micrómetros. ^[89] El material coincide con los mapas químicos de Itokawa obtenidos con los instrumentos de teledetección de Hayabusa . Los investigadores encontraron concentraciones de olivino y piroxeno en las muestras de Hayabusa .

El estudio más profundo de las muestras tuvo que esperar hasta 2011 porque los investigadores aún estaban desarrollando procedimientos especiales de manejo para evitar contaminar las partículas durante la siguiente fase de la investigación.

En 2013, la JAXA anunció que se habían recuperado 1500 granos extraterrestres, que comprendían los minerales olivino , piroxeno , plagioclasa y sulfuro de hierro . Los granos tenían un tamaño de unos 10 micrómetros. ^[90] La JAXA realizó análisis detallados de las muestras dividiendo las partículas y examinando su estructura cristalina en SPring-8 . ^[91]

El número del 26 de agosto de 2011 de Science dedicó seis artículos a los hallazgos basados ​​en el polvo recogido por Hayabusa . ^[92] El análisis de los científicos del polvo de Itokawa sugirió que probablemente había sido originalmente parte de un asteroide más grande. Se cree que el polvo recogido de la superficie del asteroide estuvo expuesto allí durante unos ocho millones de años. ^[92]

Se descubrió que el polvo de Itokawa era "idéntico al material que compone los meteoritos". ^[92] Itokawa es un asteroide de tipo S cuya composición coincide con la de una condrita LL . ^[93]

En Japón, compañías cinematográficas rivales anunciaron la producción de tres largometrajes diferentes basados ​​en la historia de Hayabusa , uno de los cuales, Hayabusa: Harukanaru Kikan (2012), protagonizado por Ken Watanabe . ^{[94] [95]}

La empresa de juguetes de construcción Lego lanzó un modelo de Hayabusa a través de su sitio web Cuusoo. ^[96]

Muchas referencias a Hayabusa aparecen en la serie japonesa Kamen Rider Fourze , una serie tokusatsu de temática espacial .

• Hayabusa2  : misión espacial japonesa al asteroide Ryugu
• OSIRIS-REx  : misión de retorno de muestras de asteroides de la NASA (2016 a 2023)
• Cronología de la exploración del sistema solar

• Fujiwara, A.; et al. (2006). "Hayabusa en el asteroide Itokawa (número especial)". Science . 312 (5778): 1327–1353. doi : 10.1126/science.312.5778.1327 . PMID  16741105.
• Hiroi, T.; Abe., M.; Kitazato, K.; Abe, S.; Clark, BE; Sasaki, S.; Ishiguro, M.; Barnouin-Jha, OS (2006). "Desarrollo de la meteorización espacial en el asteroide 25143 Itokawa". Nature . 443 (7107): 56–58. Bibcode :2006Natur.443...56H. doi :10.1038/nature05073. PMID  16957724. S2CID  4353389.
• Normile, D. (30 de abril de 2010). "La valiente Hayabusa regresa a casa con una posible carga útil". Science . 328 (5978): 565. Bibcode :2010Sci...328..565N. doi :10.1126/science.328.5978.565. PMID  20430991.

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Hayabusa .

• Página de ISAS/JAXA sobre la misión
• Película sobre la misión Hayabusa de ISAS/JAXA
• Los grandes desafíos de Hayabusa: la primera misión de retorno de muestras de asteroides del mundo – Canal oficial de JAXA en YouTube
• ISAS/JAXA Hayabusa hoy (actualizaciones en vivo de la posición de la nave)
• Logros científicos y de ingeniería de Hayabusa durante las operaciones de proximidad en torno a Itokawa (comunicado de prensa de JAXA del 2 de noviembre de 2005)
• La 37ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria tiene una Sesión Especial sobre los Resultados de la Misión Hayabusa ^{[ enlace muerto permanente ‍ ]} y una sesión de carteles Resultados de la Misión Hayabusa ^{[ enlace muerto permanente ‍ ]}
• La 42ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria tiene una sesión especial sobre los resultados de Hayabusa
• Resultados científicos iniciales de la investigación de Hayabusa en Itokawa ~Resumen del número especial de la revista Science~ (Comunicado de prensa de ISAS/JAXA)
• Archivo de datos científicos del proyecto Hayabusa
• Vídeo de la NASA AMES del reingreso de la nave espacial Hayabusa en YouTube
• El equipo de la NASA capta el reingreso de la nave espacial Hayabusa en la NASA
• Fotos y vídeos de la cápsula de reentrada de la misión Hayabusa de la JAXA por el Australian Science Media Centre
• "JAXA Today August 2010" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 13 de abril de 2014 . Consultado el 7 de septiembre de 2010 .
• Archivo de la misión Hayabusa en el Sistema de Datos Planetarios de la NASA, Nodo de Cuerpos Pequeños