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日本的小行星探测能力

隼鸟2是由日本宇宙航空开发机构开发的小行星探测器,2014123日在日本种子岛宇宙中心,由日本三菱重工设计制造H2A运载火箭发射,从那时起到龙宫小行星,隼鸟2重量约609公斤,虽然探测器家族不是很大,但它有遥感、巡逻和抽样探测技术,因为隼鸟2安装了四个遥感成像仪器。

光学导航相机的工作原理与我们的一般概念基本相同,它在隼鸟2飞行着陆过程中承担探测器的眼睛,在任务图像导航,近红外光谱仪、热红外成像仪等科学仪器,可以使用肉眼无法识别的红外信号,探测龙宫小行星表面的物质成分和温度。

此外,还有一个光学雷达,可以将激光发射到小行星的表面,通过测量激光反射回探测器获取小行星的地形和地貌数据。日本探测器隼鸟2号成功着陆小行星龙宫表面后,按照计划,隼鸟2号需要短时间降落到龙宫,撞击其表面,收集表面下的岩石等样本。当样本收集完成后,隼鸟2号将飞回原来的待机地点。

事实上,在此之前,隼鸟号已于2010年带回了糸川小行星的样本。出乎意料的是,201412月,它发射了飞往3万公里外的龙宫,并于2018627日抵达龙宫上空20公里处待机的隼鸟2号。探测器原计划将于当年10月左右试图着陆并收集样本。隼鸟2号成功发射后,探测目标锁定在龙宫小行星上。与S型小行星四川相比,C型小行星龙宫可以为人类提供四川无法提供的信息。后来,由于龙宫地表崎岖不平,超出预期,需要选择更准确的着陆点,导致着陆采集样本的时间一再延迟。

你知道吗?隼鸟2已成为人类第二个采集小行星样本的探测器,人类历史上第一个小行星样本探测器是2003年日本发射的隼鸟,它成功地将糸川小行星一些物质颗粒送回地球,预计2020年底返回地球,小行星龙宫在地球和火星轨道上,直径约1公里,被认为含有水和有机物,比糸川小行星更原始,值得一提的是隼鸟2采用离子推技术。

虽然推力只有28毫牛,但在太空和小行星的弱引力环境中,也足以改变轨道,知道离子推进是目前比冲最高的推进方式,以隼鸟2为例,它只需要消耗66公斤氙气,它可以使航天器的速度变化达到每秒2公里,当隼鸟2从距离龙宫20公里开始下降时,探测器将首先根据地球发送的指令下降到距离小行星500米的停泊轨道,然后通过独立控制降落到直径6米的圆,日本航天机构曾经说过:控制室收到的多普勒数据显示,探测器似乎已经成功着陆,因为多普勒只能显示速度和高度,所以我们需要进一步确认。

这次着陆是隼鸟2号第二次在荒凉的小行星上着陆。然而,这只是一项复杂任务的开始,因为隼鸟2号随后将发射漫游车和机器人,并在1秒内完成独立收集。他指出,给隼鸟2号的任务是希望它能从小行星龙宫的表面收集原始材料,这将有助于了解46亿年前太阳系诞生时的情况。为了获得这些关键材料,隼鸟2号将向龙宫发射一个冲击器,冲击器将在小行星表面形成陨石坑,搅拌以前从未暴露过的物质,这意味着着着着陆是隼鸟2号的最后一项主要任务。

令人兴奋的是,当探测器返回地球时,科学家们有望从它收集的样本中了解更多关于太阳系甚至生命起源的信息。显然,很多人都很期待这些材料的分析结果。隼鸟2号的任务也引起了国际社会的关注,也让人们真正意识到被忽视的日本太空技术的实力。很少有人知道隼鸟2号配备了太阳能电池板来提供动力。

因为龙宫的重力只有地球的十万分之一,而且在快速旋转,不得不说,这对独立控制采样的隼鸟2是一个巨大的挑战,北京理工大学自动化学院副教授曾祥源说,龙宫离地球太远,导致通信延迟严重,所以探测器必须有独立的导航和控制技术,令人兴奋的是,2010年,隼鸟带着小行星的灰尘样本推迟了三年,尽管在七年的史诗旅程中遇到了各种挫折,隼鸟仍然被称为科学胜利,在着陆过程中,尽管隼鸟再次间歇性地与地面失去联系。

当时,地面控制人员无法理解着陆取样是否成功,随后的燃料泄漏事故不仅使隼鸟失控,而且与地球长期失去联系,导致任务几乎失败。幸运的是,在地面控制人员的不懈努力下,隼鸟终于活过来了,甚至踏上了回家的道路,20106月,隼鸟回送舱终于在澳大利亚的沙漠中着陆,并成功地带回了少量的糸川小行星样品。

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