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李会超:隼鸟2号展示了日本不可小觑的航天实力
关键字: 小行星小行星探测隼鸟2号日本航天【文/ 观察者网专栏作者 李会超】
2月22日,由日本研制发射的隼鸟2号探测器在龙宫小行星表面成功完成了首次着陆,并按照计划在着陆后飞离了小行星表面。
3月5日,日本宇宙航空开发机构(JAXA)在youtube上发布了这次着陆过程的视频画面。比起“前辈”隼鸟号一波三折的探测经历,隼鸟2号的探测到目前为止进行的相当顺利,包括释放着陆器在内的一系列计划工作都得以正常实施。
如果一切正常,隼鸟2号将有望为我们带来“龙宫”小行星上的样品,为小行星和太阳系起源研究提供无可替代的珍贵研究样本。同时,隼鸟2号、隼鸟号等科学计划,也从一个方面展示了日本不容小觑的航天实力。
小行星探测多面手
隼鸟2号是由日本宇宙航空开发机构研制的小行星探测器。它于2014年12月3日在日本种子岛宇宙中心,由日本三菱重工设计制造的H2A型运载火箭发射升空,开始了奔赴龙宫小行星的旅程。
隼鸟2号的重量为609公斤,在探测器家族里并不算特别大,但它却拥有遥感、巡视和取样探测等三方面的内容。隼鸟2号上安装了四台遥感成像仪器。其中,光学导航相机(ONC)与我们一般概念中的摄像机的工作原理基本相似,在隼鸟2号飞行和着陆的过程中承担探测器“眼睛”的任务,用所拍摄的图像为飞船导航。而近红外光谱仪、热红外成像仪等科学仪器,则可以利用肉眼无法识别的红外信号,对龙宫小行星表面的物质成分和温度进行探测。此外,还有一台光学雷达,可以向小行星表面发射激光,通过测量激光反射回探测器所需的时间获取小行星的地形地貌数据。
在嫦娥四号探测月球的过程中,嫦娥四号着陆之后就释放出了玉兔二号巡视器,通过不断在月球表面移动的方式对不同位置的月壤、月岩进行探测。玉兔二号这种靠轮子的转动在月球表面移动的巡视器,和机遇号、勇气号等进行行星探测的着陆器工作方式类似,也是大部分读者心目中的巡视器的模样。
但隼鸟2号上携带的小行星巡视器,却采用了另一种有趣的移动方式:他们并没有安装轮子,想要移动时就要像蛤蟆一样在小行星上从一个地方跳跃到另一个地方。以最先着陆的MINERVA-II-1编队中的两台巡视器为例,这两个圆柱状的小家伙直径约为18厘米,高约为7厘米(大概和川菜馆用来盛毛血旺、水煮肉片的那种大碗差不多大),一次跳跃大概需要15分钟,能使他们移动约15米。它们“蹦跶”的动力也并非来自巡视器的“腿”。实际上,图片中看到的那些看起来像是"腿"的装置,实际上是巡视器的温度探测器。而巡视器跳跃的动力来自于其内部的飞轮产生的力矩,通过改变力矩的方向和大小可以控制跳跃的速度和方向。
MINERVA-II-1编队的两台巡视器
之所以采用这样一种有些呆萌可爱的“蹦跶”设计,是因为龙宫小行星的重力场相比月球和火星实在是太微弱了。如果使用轮子进行移动,可能轮子一转动,产生的力就足以让巡视器在小行星表面漂浮起来,反而无法有效对移动进行控制。已经在龙宫小行星表面着陆的MINERVA-II-1编队中的两台巡视器可以利用安装的相机对小行星表明进行立体成像,还能对小行星表面的温度进行实地探测,目前仍在正常工作。由日德合造的MASCOT巡视器也和隼鸟2号一起到达了龙宫小行星,但这台能够探测多种物理量的巡视器安装的却是一次性电池。2018年10月3日,MASCOT着陆后按照计划开机并正常工作了17个小时,便彻底的休息了。今年7月,最后一台MINERVA-II-2巡视器将最后到达龙宫小行星表面,对小行星表面的土壤特性开展研究。
MINERVA-II-1B巡视器拍摄的小行星表面图像
标签 小行星-
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- 责任编辑:孙武
- 最后更新: 2019-03-13 07:51:01
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