日本甚至在52亿公里外的一颗小行星上着陆。真的比我们登月还难吗?...步。但是你知道吗,深空探测的类型细分是非常复杂的,尤其是八大行星和小质量行星、的探测难度和技术要求各不相同。日本的隼鸟二号小行星探测器探访了距离52亿公里的一颗小行星。鸟二号小行星在2020年底成功带回了龙宫上的少量土壤。
隼鸟二号成功返回登上了各大报纸的头条。恰好我国的耀明五号月球探测器也成功带着月球土壤返回地球,所以有人将两者进行了比较,指出日本的隼鸟二号着陆难度更大,并故意在新闻媒体上称赞它。小行星探测计划的实施真的比月球探测更难吗?隼鸟2号和嫦娥5号谁更强?
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隼鸟系列小行星探测器由日本宇宙航空研究开发机构(简称JAXA)研制。隼鸟一号曾经采集到小行星系川样本并成功带回地球,这让日本成为世界上第一个国家掌握小行星采样并返回地球的技术。有人会说,不是美国最先收土了吗?这里需要注意的是,日本的隼鸟号探测器要去的是一颗小行星,而月球并不是小行星,而是地球的天然卫星。
国际天文学联合会在第26次届会上重新定义了小行星的范围,指出除了彗星、天然卫星、行星和矮行星外,太阳系中的所有天体都是小行星。
隼鸟一号成功返航,命运多舛。在航行过程中,发生了很多故障,例如推进系统燃油泄漏,包括着陆后3小时失联等。因此,“隼鸟计划”的进一步实施遇到了诸多困难,于是与美欧等国商讨,寻求合作开展。
最终,隼鸟2号成功诞生,于2014年12月3日成功发射。日本航天工程师优化了隼鸟二号的很多机构,这也是隼鸟一号失败的经验。比如配备高频平面天线,原来的3个飞轮改为4个飞轮等。
2018年6月27日,隼鸟二号抵达“龙宫”上空》,并观察到这颗小行星的表面非常凹凸不平,到处都是大块的岩石,这使得寻找着陆点变得困难。
但是安装在隼鸟二号上的巡逻探测器和我们看到嫦娥五号登月的探测器不一样“扭力器”装置,改变角动量,向前跳跃,,可以到达每秒9厘米,就像一只青蛙,看起来很快乐。
两个MINERVA-II-1火星车及其容器的总质量为3.3公斤,容器尺寸为22.5厘米×22.5厘米×20.5厘米。
这个系列一共有三个探测器,除了前两个是日本宇宙航空研究开发机构开发的,剩下的一个是我国东北大学和其他四所大学的联合研发。
另外,之前的文章提到隼鸟号项目遇到了很多困难,所以隼鸟2号的发射其实是日本和多国合作实现的一个项目。例如,除了上面提到的青蛙式探测器外,还有一个“移动小行星表面探测器”,英文名称为MASCOT,由德国航天局和法国航天局联合研制机构。
MASCOT的采样方式也采用了弹丸法。使用装置发射弹丸,撞击小行星表面,扬起碎屑和灰尘,使用敞开的收集喇叭进行收集,这种收集方式非常被动,而且采集到的样品重量也很轻。2019年11月13日,隼鸟二号开始返航,并于次年12月6日成功返回地球。
小行星探测
为什么人类不仅要探索大质量行星,还要探索这种表面被太阳烤得像煤一样的小行星?接下来,我们就一起来看看,人们为什么要探索小行星,在探索过程中遇到了哪些困难,以及探索小行星和探索月球、火星等大质量天体有什么区别?
这些小行星虽然体积不大,但其中隐藏着许多秘密。人类之所以要探测小行星,是因为这些小行星几乎是与太阳一起诞生的,它们或许能解开太阳起源和演化的秘密。你一定在想,难道我们都不知道太阳是怎么来的吗?不是来自“大爆炸”吗?
不可否认的是,宇宙大爆炸起源的观点是现在的主流,但还没有得到完全证实,所以这些“小行星活化石”才是人类探索宇宙的关键秘密的发现。
小行星的探测始于80年代后期。当时,美国已经宣布停止实施阿波罗计划,将探索重心转移到宇宙更深处。截至目前,全球一共进行了15次小行星探测,但只成功实施了6次。其中,美国最先开始检测,技术最成熟。日本的隼鸟二号发射项目得到了美国宇航局的多项技术支持。
探测小行星,一是为了找到太阳和太阳系的秘密,二是为了保护地球的安全。我们都生活在白垩纪晚期的第五次生物大灭绝事件中,灭绝了恐龙,而那次灭绝事件的起因被推断是小行星撞击。很难说未来地球不会再被小行星撞击,所以我们需要在灾难来临之前研究小行星的规律,对这些离地球比较近的小行星进行探测,以给予预警并释放影响灾难。
小行星探测和大质量天体探测的区别在于它们自身的质量小,引力小,不会自己捕获探测器。之所以往前走,是因为在万有引力极小的情况下,根本抓不住地面,而且这些小行星相对于地球和月球的距离来说,距离很远,所以探测器可以克服能量的问题长途旅行期间人手不足的现状。因此,行星杠杆技术、先进的推进力、精确的着陆技术是最重要的。
从着陆的角度来说,由于重力小,又没有大气层,所以探测器在着陆时必须要具备自主导航的功能。例如,隼鸟一号在着陆时,在着陆前放下了一个导航仪路标,探头跟着路标下的闪光弹。探测器在遇到石头等障碍物时会弹起,所以这款路标非常柔软,阻力比较小。
小行星探测之路相当坎坷,还有很多困难暂时没有解决。日本的隼鸟一号和隼二号在旅途中经历了大大小小的故障,不过好在都顺利解决了。从目前的发展情况来看,小行星探测还有很长的路要走。
vs探月?
如上所述,因为隼鸟2号和嫦娥5号的回归时间非常接近,而且因为中日两国的历史背景,所以很多媒体都大做文章了,很多人带着私货文章直接说日本小行星探测碾压嫦娥五号登月。这种带有明显政治偏见的文章和报道影响了很多人对事件本身的看法。所以客观地分析两者还是很重要的。
在着陆难度上,小行星探索和月球探索没有可比性,为什么这么说呢?如前所述,由于小行星质量小、引力小,其对的探测要求与月球探测有很大不同。其实是跨国合作完成的。上一篇文章提到,除了美国宇航局、德国航天局和法国航天局的技术支持外,中国东北大学也参与了研究。
所以,从本质上讲,隼鸟2号并不是日本独立完成的。虽然日本政府最初坚持自主研发,但最终还是把隼鸟二号变成了国际合作项目,相比之下,嫦娥系列登月项目完全由我国自主完成。
不可否认,日本在小行星探测方面比我国起步早,取得的成果也比我国多。但根本原因是中日两国的深空探索策略不一样,因为日本一开始的深空探索活动主要以小行星为主。我国以登月为首要目标,在完成登月后制定后续计划。2016年,在嫦娥计划取得阶段性胜利后,我国也公布了未来小行星探测的相关计划。
而且现在和冷战时期的军备竞赛不一样。它必须关注本国的需要。日本在小行星探测方面追求技术革新,小行星探测就像日本制造的机器一样“小而精”。我国正在稳步、稳步推进,深空探测技术发展迅速。
因此,两者之间没有可比性。不管是拿日本的行星探索来打压中国的嫦娥项目,还是说嫦娥项目碾压日本的行星探索,都是极端的说法,科普是中性的,不应受到其他事物的影响。
说日本登陆小行星会碾压中国的人可能不知道,早在1978年,日本也提出了探月计划,并于1990年发射了“飞天号”,可惜它击中月球后探测器发生故障并最终失败。
之后,日本陆续制定了更多的探月计划,最著名的当属月神计划,但是SELENE-2的发射计划一拖再拖,没有进行发射从2013年到2019年,在这个过程中,中国圆满完成了探月三步走的前两步。如果日本的技术真的在这方面碾压中国,为什么一直没有建树?
所以如果硬要将两者进行比较,那么日本的“小行星探测技术”确实优于我国,但是现阶段我国的“月球探测技术”也已经远远超过了日本,之后多年的积累和发展,每个人都有自己的长处,和自己比较没有意义。中国航天人也一直保持着不卑不亢、汲取经验的态度。日本小行星探测的成果给我国今后小行星探测计划的实施带来了很多启示。
结语
日本隼鸟二号在52亿公里外的一颗小行星上着陆。手法各不相同,就像比较蔬菜和水果,请人说出哪个对人体比较好。
因此,请不要被一些媒体的不公正言论所蒙蔽。作为一个谦虚自信的中国人,我们一定要承认别人的成功,但我们不会否认自己的成就,只有这样我们的技术才能在学习中不断进步和发展。
“路漫漫其修远兮,上下寻觅。”未来的深空探索将更加复杂和艰难。希望中国航天员能给我们带来更多的惊喜。
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