Japan toont video waarin sonde op asteroïde landt om monsters te verzamelen

De Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA heeft een video gepubliceerd waarin is te zien hoe het Hayabusa2-ruimtevaartuig op Ryugu landt, met als doel materiaal van de asteroïde te verzamelen. Of dat laatste is gelukt zal pas in 2020 blijken. De landing vond plaats op 22 februari.

In de video van de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA, die vijf keer zo snel is afgespeeld als de daadwerkelijke tijd, is te zien hoe de sonde op Ryugu landt in een poging om materiaal van de asteroïde op te pikken. De beelden zijn gemaakt met een kleine camera die zich aan boord van het ruimtevaartuig bevindt. Deze camera is gebouwd en aan Hayabusa2 toegevoegd op basis van donaties. De sonde had in de laatste fase van de afdaling een snelheid van 10cm/s om vervolgens met 65cm/s weer op te stijgen.

Twee weken geleden bevestigde JAXA op basis van data-analyse dat de landingsprocedure was geslaagd en in een recente presentatie bevestigt de Japanse ruimtevaartorganisatie dit nogmaals. Voorafgaand aan de landing werd een projectiel op de asteroïde afgevuurd, zodat bij de landing materiaal van de asteroïde kon worden verzameld.

Het afvuren van het projectiel en het daadwerkelijke oppikken van het puin zijn op de video niet te zien. Het bodemmateriaal dat het ruimtevaartuig al dan niet succesvol heeft opgevangen, gaat uiteindelijk terug naar de aarde, waar de sonde in december 2020 moet aankomen. Pas dan zal blijken of het gelukt is monsters van de asteroïde mee te nemen; het ruimtevaartuig beschikt niet over sensoren die dat nu al kunnen vaststellen.

Voordat Hayabusa2 in november of december begint met de 310 miljoen kilometer lange terugreis naar de aarde, zal de sonde in april nogmaals een projectiel op de asteroïde afvuren. Het is de bedoeling dat daarmee een kunstmatige krater wordt gecreëerd. Vervolgens zal de sonde opnieuw landen om materiaal te verzamelen.

Hayabusa2 werd in december 2014 gelanceerd en de sonde deed ongeveer drieënhalf jaar over de reis naar asteroïde 1999 JU3 Ryugu. Dit is een type C-planetoïde. De Japanse wetenschappers hopen dat de data afkomstig van de monsters onder andere meer licht zal werpen op de vroege ontstaansgeschiedenis van ons zonnestelsel en de rol die koolstofrijke asteroïden zoals Ryugu wellicht hebben gespeeld bij het ontstaan van leven op aarde.

Wat vind je van dit artikel?

Geef je mening in het Geachte Redactie-forum.

Reacties (63)

@adje123 Uitstekende vraag, zelf ook een aantal keer over nagedacht. Voor promotie kan het erg nuttig zijn, en hoe vet zou een livestream vanaf de Curiosity of de Parker Solar Probe zijn (okay 'live' met 6-20 minuten vertraging).
Het Deep Space Network is niet bijzonder snel, om een aantal voorbeelden te geven (op dit moment):

• VOYAGER 1 met 160 b/sec
• HAYABUSA-2 met 16.38 kb/sec
• MMS 2 met 1.25 Mb/sec

Het hangt er dus gigantisch vanaf hoe ver weg je bent, wat voor antennes je ter beschikking hebt en hoeveel stroom je kwijt kan. Vervolgens:

• Video neemt veel data in beslag, en wordt daarom geencodeerd
• Betere encoders verbruiken meer stroom en zijn ontwikkeld voor kleine productieprocessen
• In de ruimte heb je veel radiatie, wat storingen oplevert, zeker op kleinere productieprocessen waar de toleranties kleiner zijn. Hierdoor wordt aan boord vaak oude procedes gebruikt
• De markt voor ruimte-processoren is zeer klein, het is bijna allemaal maatwerk
• Een mooie, hoge kwaliteit video is niet mission critical en zal dus weinig geld in gestoken worden

Oftewel: Weinig stroom, weinig geld, kleine schaal en lastige omstandigheden.

Om bij deze missie de prioriteit aan te geven van de camera:

The small monitor camera that captured this powerful video was producted and installed by donations from the public.
Thanks to this camera, we were able to photograph the situation during touchdown.

[Reactie gewijzigd door Balance op 6 maart 2019 10:34]

Misschien een leuke toevoeging. De Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) hebben we een 6 Mbps verbinding mee. Daarmee houdt die het record voor snelste interplanetaire verbinding.

Over het Deep Space Network heeft Arstechnica laatst een zeer interessant artikel geschreven: https://arstechnica.com/s...ernet-service-looks-like/

Hierin behandelen ze ook de toekomst voor interplanetaire communicatie. Ze geven aan dat ze met de huidige methoden tegen de max van radio aanzitten. Ze gaan focussen op laser communicatie.

Ze hebben dat laatst getest met de Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) en hebben gedurende een korte tijd een verbinding gehad met een uplink van 20Mbps en een downlink van 622Mbps. (Geen interplanetair record want de maan is geen planeet)

OT: Wat een prestatie. Nu maar hopen dat het ook allemaal zonder problemen deze kant weer op komt

[Reactie gewijzigd door darkvalias op 6 maart 2019 11:51]

(Geen interplanetair record want de maan is geen planeet)

Dat is een kwestie van interpretatie van de definitie van wat een planeet is door de IAU (zie voor een behapbare uitleg https://en.wikipedia.org/wiki/Planet) aangezien dubbelplaneet definities nog niet officieel verworpen of aangenomen zijn.

Echter er zit een groot probleem in de officiele definitie in eis [c], als je aarde als een planeet beschouwd en de maan niet dan dien je aan [c] toe te voegen dat het gaat om planetisimals die verwijderd dienen te zijn en dan nog is de vraag is de Aarde eigenhandig verantwoordelijk voor het verwijderen van al deze planetisimals of de combinatie Aarde-Maan.

De definitie zal binnenkort aangepast moeten worden omdat de huidige definite exo-planeten officieel niet als planeet definieerbaar maakt dus er is een conflictje tussen exposure en wetenschap op het moment.

Het aantal camera's dat deze missie bij zich heeft is overigens behoorlijk groot.
De sonde zelf heeft 4 camera's. In april laat de sonde zelfs een camera op de planetoide achter (er wordt dan een behoorlijk zwaar projectie afgeschoten waardoor een krater van 2 meter zal ontstaan).
De vier rovers die landden hebben elk ook twee camera's (naast thermometers).

@Parrotmaster

Kijk. Deze tweaker kan een boodschap overbrengen en mij op de juiste manier informeren en nieuwsgierig genoeg maken om verder onderzoek te doen!

@Balance dank!

Gaaf om te zien hoe al dat stof en gruis van de asteroide opvliegt. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door de thrusters van Hayabusa2. Doordat er praktisch geen zwaartekracht aanwezig is rond die asteroide is er maar heel weinig kracht nodig om dit materiaal op te doen vliegen. Dit toont ook mooi hoe veel asteroiden, anders dan sommige mensen denken, bestaan uit los gruis en stof (aan de buitenkant in ieder geval).

Dat is waarschijnlijk van het projectiel dat ze eerst gelanceerd hadden. Stuwraketten doen niet zoveel bijzonders in een vacuum. Op aarde ben je gewend dat er wervelingen optreden van stof en gruis, maar dat is omdat er een atmosfeer is. In een vacuum kun je stuwraketten afvuren op een zandbak, maar blijft het zand dat niet direct eronder ligt stil liggen, omdat er geen lucht is die het wegduwt.

Dat klopt dus niet. Een stuwraket (iedere chemische raketmotor wat dat betreft) werkt door heet gas op hoge snelheden uit te stoten. Dit doet wel degelijk stof en gruis "opwaaien" en is ook iets waar bijv. maanlanders rekening mee moeten houden. Dit kan namelijk de onderzijde van een lander beschadigen. Toegegeven, het kan zijn dat de lander in dit geval vlak voor het opstijgen een projectiel afschoot (timing van afschieten staat niet duidelijk in het artikel) waardoor dit ook stof/gruis laat opwaaien.

[Reactie gewijzigd door Maruten op 6 maart 2019 11:33]

Ja, maar veel minder dan wanneer er atmosfeer is. Kun je ook zien bij https://youtu.be/sj6a0Wrrh1g?t=170

Die Hayabusa2 is veel zwakker dan een maanlander, dus het lijkt me niet waarschijnlijk dat die veel doet "opwaaien".

Sorry maar dat filmpje kan ik niks mee. Daarnaast heeft de Maan 0.16 G oftewel 16% van de zwaartekracht van de Aarde, terwijl de zwaartekracht van Ryugu geschat wordt op 0.0000125 G. Hayabusa2 is ruim 600 KG, een stuk minder dan de lunar ascent stage met 4700KG, maar zeker niet verwaarloosbaar. Natuurlijk heeft de ascent stage een veel sterkere motor, maar in hoeverre die de grond raakt ipv de descent stage is niet duidelijk. Het blijft sowieso gissen, maar jouw aanname vind ik te kort door de bocht.

De Hayabusa2 is zwakker dan de maanlander maar de zwaartekracht op Ryugu is vele malen geringer.

"Pas dan zal blijken of het gelukt is monsters van de asteroïde mee te nemen; het ruimtevaartuig beschikt niet over sensoren die dat nu al kunnen vaststellen."

Een onboard camera met een enkel shot zou dit niet al kunnen vaststellen? Er zal vast een reden voor zijn waarom dit moeilijk is om vast te stellen, iemand een idee?

Hoe krijgen ze daarnaast die monsters uiteindelijk op aarde? Pikken ze die sonde op met een ander voertuig uit de orbit van de aarde? of laten ze die sonde door de dampkring gaan?

Ik kan een aantal redenen verzinnen: het gaat om erg kleine hoeveelheden die misschien lastig te detecteren zijn. En misschien nog wel belangrijker: detecteren heeft geen nut, het is een éénmalige actie die niet te herhalen is. Dus zelfs als je zou detecteren dat er geen materiaal is opgepakt, dan kun je het niet nog eens proberen.

Thanks, dat klinkt logisch inderdaad. Ik zat even vast aan mijn 2e vraag, waarbij ik even aannam dat de probe alleen in earth orbit terecht kwam. Dan was het nogal kostbaar om een dergelijke probe weer uit de orbit te vissen, terwijl je niet eens weet of er uberhaubt materiaal in zit.

Om die vraag zelf maar even te beantwoorden, hij komt met een entry capsule terug de dampkring in dus. http://global.jaxa.jp/pro...ges/hayabusa2_inst_04.jpg

At the end of the Hayabusa2 mission, the re-entry capsule with a container that carries samples from the asteroid onboard will re-enter the Earth’s atmosphere at 12 km/second. The re-entry capsule will be retrieved on Earth.

http://global.jaxa.jp/pro...ayabusa2/instruments.html

Daar dacht ik ook aan, toen ik mijn antwoord typte: als er niets in zit, dan hoef je al die moeite ook niet te doen. Aan de andere kant: die terugkeer is een zeer complexe procedure en daar leer je altijd van. En op het totale budget is het bergen van die terugkeermodule misschien ook niet zo'n grote hap.

Hoe krijgen ze daarnaast die monsters uiteindelijk op aarde? Pikken ze die sonde op met een ander voertuig uit de orbit van de aarde? of laten ze die sonde door de dampkring gaan?

Met een capsule van 40 cm. Dat is heel erg klein vergeleken met de capsule die bemanning en vracht naar de ISS brengen.
Hij wordt eerst met een hitteschild afgeremd en daarna met een parachute.
Omdat de capsule zo klein is, is de parachute van een materiaal gemaakt dat radarstraling goed reflecteert, daardoor is de capsule gemakkelijker terug te vinden.

Extreme omstandigheden (zeer hoge en lage temperaturen, straling), betrouwbaarheid, gewicht van de filmapparatuuratuur.

Een GoPro zou het niet redden en al erg zwaar zijn voor een dergelijke rover denk ik.

Hoezo zwaar, bijna geen zwaartekracht daar toch?

Hij moet wel omhoog vanaf aarde. Verder zeul je die massa ook met je mee, waardoor je meer brandstof nodig hebt voor de thrusters.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 6 maart 2019 10:44]

en voor de extra brandstof moet je ook weer meer brandstof meenemen.

Op zo'n rover stelt een cameratje echt niet zoveel voor hoor.

Ja en op de aarde dan? Of toveren we deze dingen de ruimte in?

Naast het feit dat voor het verlaten van de dampkring elke gram telt, ook in de ruimte is massa nog steeds een factor. Massa en gewicht zijn niet hetzelfde. Hoe meer massa, hoe meer energie nodig voor koerswijzigingen en stuwing (simpel gezegd).

Ok thanks

Het is waarschijnlijk wel gefilmd met een prima kwaliteit en FPS, maar als wij op aarde dit filmpje nu willen zien en niet pas in 2020 als het ding weer landt, moet het worden gecomprimeerd en verzonden via een signaal dat vele miljoenen kilometers moet overbruggen.

Ik stond persoonlijk juist te kijken van de kwaliteit.

Als je iets de ruimte in stuurt wil je zeker weten dat het werkt, want een lancering is duur en je kunt er bovendien achteraf niet meer bij om het te repareren (ISS en Hubble daar gelaten). Er wordt dus bewezen technologie toegepast. Wegens de reisduur is de apparatuur die ten tijde van de bouw en lancering van de sonde is gebruikt nu sowieso al wat verouderd. Komt nog bij dat straling in de ruimte elektronica sterk aantast. Hoe groter de gebruikte transistors, hoe minder gevoelig ze zijn. Ook de energiebehoefte van apparatuur speelt een rol, er is slecht heel weinig stroom beschikbaar (hoe dit zich tot camera's verhoudt weet ik zo snel niet, maar wellicht kan iemand hier er wat zinnigs van zeggen)

[Reactie gewijzigd door jjeggink op 6 maart 2019 10:27]

Omdat het voor veel mensen al een uitdaging is Youtube te streamen over Wifi op 25 meter afstand, laat staan op 310 miljoen kilometer afstand!

Doen ze ook, maar het doel van deze missie was niet videos maken. Daar hebben we al zat projecten voor. Of heb je alle foto's/videos van de afgelopen 20 jaar niet gezien?

Hebben ze toch ook? De gemiddelde youtuber heeft echt geen apparatuur die dit ritje kan overleven

Definieer beter, zo'n beetje alle camera's waarmee jij je webvlog kan maken of je vakantie videos zijn te kwetsbaar voor de omstandigheden in de ruimte. Er word dus een afweging gemaakt tussen betrouwbaarheid en kwaliteit. Daarnaast moet het gewicht van de zonde binnen bepaalde marges blijven. Ook is de techniek verouderd simpelweg omdat deze in 2014 gelanceerd is en dat er bij de bouw ervan is gekozen voor technieken die zich al een tijd bewezen hadden. Misschien op technologies vlak loopt het zo'n 7 jaar achter met wat we nu kunnen bouwen. Daarnaast is het primaire doel materiaal halen de video is leuke bijvangst.

Iets met bandbreedte om de data ook terug te krijgen naar aarde?

Verder moeten de spullen tegen extreem lage temperaturen kunnen en moet je alles heeeeeel goed testen.

Dankzij The Force natuurlijk.

Omdat de omstandigheden op een filmset een stuk beter zijn, en CGI heeft ook niet zo veel te lijden onder fictieve omstandigheden.

En zo slecht zijn de beelden niet eens, ja een lage framerate maar de resolutie is goed genoeg om duidelijk te kunnen zien wat er gaande is.

En laten we wel wezen, wat voor een toegevoegde waarde heeft de camera? Live mee kijken is niet mogelijk en iedere gram aan extra gewicht heeft meer nadelen dan voordelen.

Het is leuk om achteraf te beoordelen hoe het gegaan is, maar daar is geen 4K@60hz 4:4:4 camera voor nodig.

Dan duurt het ook jaren voor dat we daar een paar frames van hebben om te laten zien.

[Reactie gewijzigd door LOTG op 6 maart 2019 10:44]

En laten we wel wezen, wat voor een toegevoegde waarde heeft de camera?

Ja daar heb je wel een punt.
Leuk shot maar verder niet echt wetenschappelijk interessant.

Omdat de technologie in die tijd al een stuk verder is, duh. Ridiculously HD beeldmateriaal kan gewoon bijna instantaan door subspace worden verstuurd. Daarnaast hebben we tegen die tijd iets uitgevonden waardoor je geluid kan horen in het vacuüm zodat je explosies gewoon hoort enzo. Lees je eens in, djeez...

Wat een belachelijk domme en ongeinformeerde opmerking. Denk je serieus dat jij een uniek inzicht hebt dat mensen die een sonde op een bewegende asteroïde kunnen landen niet hebben?

• Ze kunnen niet zomaar de beste camera er op zetten omdat die dan veel meer batterij vreet (en ze kunnen niet simpelweg een grotere batterij gebruiken, want dat kost meer brandstof, wat weer meer gewicht geeft, wat weer meer brandstof kost etc. etc.).
• Om diezelfde redenen is de camera zelf ook niet erg groot, en kunnen ze geen grote opslagruimte toevoegen aan de sonde.
• De video is niet het doel van de sonde, maar een kleine bonus. Het doel is het nemen van een sample (monster) van de asteroide om de samenstelling te bekijken.
• Ze zeggen letterlijk in het filmpje dat de camera gedoneerd is door het publiek, dus origineel zou er niet eens een camera aan boord zijn.
• De camera moet extreme temperaturen overleven.
• De camera moet betrouwbaar zijn (niet over-ingewikkeld. Liever low-tech dat blijft werken dan high-tech dat breekt).
• De data moet over een gigantische afstand worden verzonden.

[Reactie gewijzigd door Parrotmaster op 6 maart 2019 10:28]

Man man man, waarom kan er in space niet fatsoenlijk gefilmd worden?

De toon begon hier.

Als je een beetje ingevoerd bent in de ruimtevaart en regelmatig de draadjes daarover leest, dan had je je vraag niet hoeven stellen.
Het antwoord van @Parrotmaster bevat alle informatie die je nodig hebt.
Wat overigens nog ontbreekt in zijn antwoord is het feit dat het op die afstand van de zon en met een bijna gitzwarte asteroïde ongelooflijk lastig is om goede opnames te maken.

Jij had de moeite kunnen doen om het zelf eerst te onderzoeken i.p.v. direct je ongeinformeerde comment te plaatsen, dus wees tevreden dat ik nog de moeite nam om een beknopt lijstje voor je te maken.

Je hebt de vrijheid om te kiezen ongeinformeerd te blijven, ik kan je niet dwingen te lezen.

Een simpele google search resulteert al in: https://www.quora.com/Why...tion-cameras-and-no-video

[Reactie gewijzigd door Parrotmaster op 6 maart 2019 10:32]

Teveel japanse films gezien.. Pas na het lezen van het artikel kwam ik erachter dat ze een een stukje asteroïde bedoelen met het monster, en niet eoa Godzilla achtig beest dat op de asteroïde verstopt zat.

de enige reden dat ik de comments zit te lezen is om te zien hoeveel gelijkgestemde zielen er zijn

Yep. Ik betrapte mijzelf er ook op.

De woordkeuze is erg leuk ja, ik had ook gelijk een mental image van Godzilla die in de ruimte gestrand was en gered moet worden (waarom Japan dat zou willen dan even terzijde)

Super. Ik ben erg benieuwd naar de resultaten. Dit is de tweede keer dat Japan dit heeft geflikt en het zal helpen met een beter inzicht te krijgen in de opbouw van Asteroïden.

Het filmpje ziet er wellicht uit alsof hun belbundel op was; maar gezien de beperkte middelen en de missie vind ik het toch geweldig om te zien. Vooral ook hoeveel materiaal er los is gekomen bij deze eerste stuiter. Zal voor het team ook behoorlijk spannend zijn geweest om te zien of hun vaartuig de krachten aan kon van de landing.

Ter info, de afstand tot dit dingetje is ruim 800x zo ver als de Maan, en ca 34% verder dan Mars.
Prachtig werk van die Japanners. Er is een hoop moois gaande op space-gebied de laatste tijd ;-)

Ik ben ook zeer benieuwd naar de tijd die tussen de controle kamer en het ruimtevaartuig zit; m.a.w. vroeger had ik zo'n race auto welke direct reageerde op mijn handelingen met de afstandsbediening, hoeveel vertraging zit er op met zulke grote afstanden?

radiogolven gaan met de snelheid van het licht, dus als je de afstand weet, kun je de reactiesnelheid berekenen.

Er is geen "controlekamer" in de zin van personen die aan knoppen draaien om te sturen. Dat kan niet, de afstand is 300.000.000 km. Radiosignalen doen er 16 minuten over om die afstand te overbruggen. Heen en terug dus 32 minuten.
Daarom is de sonde voor een groot deel autonoom en handelt op basis van een aantal vooraf aangegeven opdrachten. Voor de mensen in de "controlekamer" is het vervolgens nagelbijtend afwachten om te kijken of het allemaal gelukt is.

Nu youtube nog stoppen met al die meer video meuk in het venster.
Pauze om iets te lezen wil niet zeggen dat ik eerst nog wat irrelevante info moet weg klikken.

draai het filmpje even op 1,5x snelheid, dan lijkt t een stuk soepeler te gaan :-)