Hayabusa 2: ritorno a casa

Il 13 novembre 2019 alle 01:05 la sonda Hayabusa 2, terminate le sue molteplici missioni esplorative intorno all’asteroide Ryugu, ha iniziato il suo viaggio verso casa.

Tweet ufficiali:

Il feed twitter in giapponese è molto più ricco di tweet sull’operazione di abbandono dell’orbita: https://twitter.com/haya2_jaxa

La sonda ha iniziato a scattare la sequenza di foto che documenterà l’abbandono dell’asteoride, visibili qui minuto per minuto:
http://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/galleries/onc/nav20191113/

La partenza è stata rilevata anche dal mio logger amatoriale:

Qui la pagina aggiornata automaticamente in tempo reale:
https://programmi.000webhostapp.com/hayabusa2/simulator/haya2-dates-5000.html

Qui i dati grezzi:
https://programmi.000webhostapp.com/hayabusa2/simulator/ONC_A-log.txt

Gli ultimi 12 numeri prima degli ultimi 2 sono i tempi di accensione dei 12 thrusters di bordo.

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Player immagini interattivo attivato: https://programmi.000webhostapp.com/hayabusa2/simulator/player/hayabusa-animator(realtime).html

Come al solito i grafici dei thruster non sono molto indicativi.
Qui ho rappresentato il delta dei valori, perchè quelli loggati sono cumulativi.

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Press kit relativo alla partenza da Ryugu.

Hayabusa2_Press20191112_ver10_en2.pdf (1,5 MB)

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Dovremmo essere intorno a quota 40km, ma ormai il LIDAR giustamente non funziona più,e la quota ricavata dal simulatore viene caricata online ogni morte di papa…

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Telemetrie estratte dal simulatore jaxa sempre più rare e insensate. :frowning:
Però su NASA Horizons c’è la traiettoria prevista, per ora calcolata solo fino al 20 dicembre:

  SPACECRAFT TRAJECTORY: 
  Fit to data through 2019-Sep-18, nominal prediction thereafter.

  File name                         Begins                  Ends 
  --------------------------------- ------------------  -----------------------
  trj_141203-150120_ICV1c.bsp_V0.1  2014-Dec-03 inject  2014-Dec-05 
  hyb2_141205_150210_dsn_v1.V0.1    2014-Dec-05         2014-Dec-09
  hyb2_141209_180605_dsn_v1.V0.1    2014-Dec-09         2015-Jul-02
 201[5-9]*-201[5-9]*-HYB2.OEM.V0.* 2015-Jul-02         2019-Dec-20 (w/predict)
*******************************************************************************

Purtroppo però al momento è quasi identica a quella di Ryugu stesso.

Da notare che a questa distanza (al momento intorno a 250 milioni di km) la precisione della distanza stessa è molto bassa (*), quindi non ha molto senso usare questi dati per tracciare l’allontanamento ora per ora da Ryugu, visto che ancora la sonda si muove a qualche cm al secondo; forse tra qualche settimana o mese il debolissimo motore a ioni sarà riuscito ad imprimere una velocità apprezzabile da terra.

Ancora tutto ok, invece, sul fronte delle immagini della partenza:
https://programmi.000webhostapp.com/hayabusa2/simulator/player/hayabusa-animator(realtime).html

Scattate al momento 47 foto.
Tra l’altro dalla larghezza di Ryugu nelle foto sarebbe tranquillamente possibile dedurre la distanza attuale… ad aver voglia… :slight_smile:

(*) Ricordo che per 67P si parlava di approssimazione di 200 km.

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Dalle foto disponibili fino ad ora:

Togliendo quelle rovinate:

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Prendendo l’ultimo fotogramma ho misurato una larghezza di 118 pixel sui 1024 di larghezza; 118/1024 = 0.115.
Quindi l’angolo sotteso è 0.115 * FOV.
La foto è stata fatta con la ONC_T (FOV=5.7°) , perciò:
alffa = 0.115 * 5.7° = 0.6555°

La metà di questo angolo è correlata col rapporto raggio/distanza:
tan (alfa/2) = R / D

alfa/2= 0.32775

Il raggio è circa 0.45 km, quindi viene fuori:

D = R / tan(alfa/2) = 0.45 / tan(0.32775°) = 78.6 km

La formula generica per calcolare la distanza partendo dalla larghezza W visibile in una foto 1024x1024 dovrebbe essere (correggetemi se sbaglio):

D = R / tan ( ( (W/1024) * FOV°) / 2 )

o anche

D [km] = 0.45 / tan ( W * FOV° / 2048 )

Per la ONC_T da 5.7°:

D [km] = 0.45 / tan ( W * 0.002783 )

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A quanto pare il dato ONC_A che usano nel loro simulatore a volte è basato su ONC_T e a volte su ONC_W,e questo non dalla recente partenza ma già da qualche missione precedente… Ecco perchè i valori mi sembravano a vanvera!

image

ONC_A sarebbe l’area di questo cerchio:
image

Forse nei dati grezzi c’è anche un flag che specifica a quale telecamera fa riferimento ONC_A, boh. Ma tanto tra 2 giorni ci sarà il cambio di assetto e Ryugu scomparirà per sempre dalle telecamere, quindi ormai pazienza, facciamo “a occhio”.

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Prendendo l’ultimo fotogramma ho misurato una larghezza di 118 pixel sui 1024 di larghezza; 118/1024 = 0.115.

Ops… La foto su cui ho fatto i conti non era 1024x1024 ma 512x512

Riportando la formula che ho scritto prima a radianti e a immagini 512x512 si ha
D = R / tan ( ( (W/1024) * FOV°) / 2 ) ----> R / tan ( ( (W/512) * (3,14*FOV°)/180 ) / 2 ) = 0.45 / tan( W * 0.0000971)
Prendendo un’immagine ogni 24 ore, facendo un po’ di misurazioni in Paint e mettendo tutto in Excel è venuto fuori questo:

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Link di tracciamento per Hayabusa 2 rispetto alla Terra:
http://win98.altervista.org/space/exploration/3d/space-explorer-tracker.html?orbiter=-37&body=399

Analogo per Ryugu rispetto alla Terra:
http://win98.altervista.org/space/exploration/3d/space-explorer-tracker.html?orbiter=162173&center=@399

Traiettoria piuttosto bizzarra, graficata rispetto alla Terra, ma è solo perchè Ryugu in realtà orbita intorno al sole:

Grafico 3d rispetto al sole, accroccato manualmente in attesa di automatizzarlo, basato su dati NASA Horizons:
image

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Invio immagini della partenza ufficialmente terminato.
60 fotogrammi, 57 utilizzabili.

Quota/distanza secondo il logger:


Ultima registrata: 46 km il 19/11 alle 04:00, ma essendosi interrotte le telemetrie, potremmo essere intorno a 50km, ancora dentro la sfera di influenza di 65 km
Ultima quota/distanza calcolabile da ultima foto (2019-11-18 22:59, 88 pixel): 53 km

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“Elettroencefalogramma” ormai piatto:

Si tratta però solo dei “dati locali”, cioè quelli calcolati tramite LIDAR e tramite telecamera, strumenti ormai diventati inutili.
Ma ovviamente H2 sta trasmettendo e ricevendo dati, per cui è possibile calcolare la distanza in secondi luce, disponibile nei dati online come “delay_from” e"delay_to", che al momento hanno valori rispettivamente delll’ordine di: 852.59 e 852.66 (secondi).
Immagino stiano usando questi per calcolare la distanza attuale di Hayabusa, che però non viene riportata nei dati online; invece riportano per H2, Ryugu e Terra le coordinate X, Y e Z, da cui poi (?!?) ricalcolano nel simulatore le distanze, riportandole poi graficamente nel simulatore in forma di percentuale della distanza tra H2 e Terra.

Al momento la distanza tra H2 e Ryugu risulta di circa 362 km, mentre tra Ryugu e Terra ci sono circa 260 milioni di km, con questo andamento negli ultimi giorni:
image

Considerando che la distanza in secondi luce è fornita con una precisione del centesimo di secondo, significa, data la velocità di 299.792.458 m/s, che il datodi distanza H2/Ryugu ha un’approssimazione di 2.997.924 m (circa 3000 km), quindi lascia il tempo che trova.

Per quanto riguarda la distanza H2/Terra invece, H2 non dovrà percorrere con le sue forze 260 milioni di km, ma solo 9 milioni, che è la minima distanza di Ryugu dalla Terra, il 28 dicembre 2020; essendosi infatti piazzato in orbita intorno a Ryugu, H2 ha assunto anche un’orbita intorno al sole uguale a quella di Ryugu, quindi arriverà “gratis” fino a 9.000.000 di km dalla Terra. In questi 13 mesi dovrà quindi percorrere questa distanza, se il 28/12/2020 vorrà rientrare in atmosfera invece di continuare a gironzolare intorno a Ryugu:
image

9.000.000 di km in 13 * 31 * 24 ore significa una velocità media di circa 930 km/h

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Il 3 dicembre dovrebbe iniziare il vero e proprio rientro a terra (finora stavano solo testando il motore a ioni), chissà se nel grafico si vedrà un’improvvisa variazione di velocità (cioè un cambiamento brusco della curva).

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Iniziato ufficialmente il rientro a Terra.

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Purtroppo niente grafico :frowning: , il file delle telemetrie ormai è andato:

|****Wed, 20 Nov 2019 01:30:04 +0000||E005|Errore: Could not resolve host: haya2now.jp; No address associated with hostname|
|---|---|---|---|
|****Wed, 20 Nov 2019 01:30:04 +0000||NORM|Errore in file .json alle  2019/11/20 01:30:04 GMT, dati non salvati in log.|
|****Wed, 20 Nov 2019 08:20:04 +0000||E005|Errore: Could not resolve host: haya2now.jp; No address associated with hostname|
|****Wed, 20 Nov 2019 08:20:04 +0000||NORM|Errore in file .json alle  2019/11/20 08:20:04 GMT, dati non salvati in log.|
|****Wed, 20 Nov 2019 08:30:06 +0000||E005|Errore: Could not resolve host: haya2now.jp; No address associated with hostname|
|****Wed, 20 Nov 2019 08:30:06 +0000||NORM|Errore in file .json alle  2019/11/20 08:30:06 GMT, dati non salvati in log.|
|****Tue, 26 Nov 2019 18:10:22 +0000||W006|File troppo corto per essere valido, non salvo dati in log.|
|****Tue, 26 Nov 2019 18:10:22 +0000||NORM|Errore in file .json alle  2019/11/26 18:10:22 GMT, dati non salvati in log.|
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