返回地球前,日本小行星探测器“隼鸟2号”都做了哪些事?-人民数字联播网
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返回地球前,日本小行星探测器“隼鸟2号”都做了哪些事?

2020/12/10 11:29:26
来源:人民数字与品玩联合出品 新闻作者:李禾子



北京时间12月6日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布,日本小行星探测器“隼鸟2号”回收舱于东京时间6日3时(北京时间2时)左右在澳大利亚南部沙漠地带着陆。该回收舱携带有在小行星“龙宫”采集的微量尘埃和岩石样本,JAXA将对其展开后续研究。

小行星常被用于专指太阳系内非彗星的小天体,一般被认为是由太阳系形成时期的微行星演变而来,是至今发现数量最多的太阳系天体。研究小行星的意义在于揭示太阳系最早起源,并可能提供地球生命起源的线索。此次隼鸟2号前往的小行星“龙宫”被认为含水和有机物,与约46亿年前地球诞生时的状态相近;同时,“龙宫”属近地小行星,类似小行星可能对地球存在潜在威胁,因而有研究的价值和必要。

隼鸟2号准确讲是JAXA的小行星探测计划,主要目的是将隼鸟号探测器送往目标小行星“龙宫”执行任务。隼鸟2号2014年12月从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空,2018年6月飞抵当时距离地球约3亿千米的“龙宫”附近。

隼鸟2号2019年2月在小行星“龙宫”投下的阴影,JAXA/EPA

“龙宫”给隼鸟2号着陆带来的挑战在于它的低重力和比预想更加崎岖的地表,后者分别于2019年2月和7月两次登陆“龙宫”,并首次在小行星上制造了人造撞击坑,执行了小行星地表和地下岩石样本的采集任务。采集样本后,隼鸟2号又继续对“龙宫”进行了测量工作,收集了更多数据。

2019年11月12日,JAXA称隼鸟2号已完成对小行星“龙宫”的深入探测,将于13日开启它的回家之旅,预计2020年年底返回地球。

隼鸟2号回收舱返回地球的过程整体非常顺利。12月5日,在着陆前的12小时,JAXA对隼鸟2号进行了着陆密封舱(回收舱)与太空探测器的分离操作,与回收舱分离后的隼鸟2号探测器则将继续下一个探测计划,飞往编号为的小行星1998KY26进行不采样探测,预计将在2031年左右抵达。

当天隼鸟2号回收舱的分离弹射点距离地球约20万千米,大约为地月距离(38万千米)的一半。11月刚刚通过SpaceX飞船进入国际空间站的日本宇航员野口聪一6日在社交媒体发文表示,自己在空间站目击到了隼鸟2号,“不幸的是用手持摄像机拍摄到的画面不是非常清晰,但非常享受看到隼鸟2号的过程!”

着陆地点选择在位于南澳大利亚沙漠中的伍默拉试验场。这里拥有广阔开放的空间,是行星探测器返回的理想选择。回收舱在进入大气层约10千米的高空会打开降落伞,整个过程与载人太空舱返回地球的方式类似。此前,隼鸟2号任务负责人吉川诚在一次采访中表示,“降落地点取决于那天的风向和风速。”因此降落过程会存在一定的不确定性,搜寻范围可能覆盖地面约96公里。

JAXA地面工作人员在伍默拉试验场安装天线为隼鸟2号回收舱的降落做准备/JAXA

回收舱进入大气层产生的过热空气火球痕迹以及舱内的无线电信号装置,为地面人员搜寻回收舱提供了依据。当地时间下午3点,JAXA通过社交媒体发文宣布,已找到隼鸟2号回收舱及其降落伞。

之后,隼鸟2号采集到的“龙宫”样本预计将会在100小时内被送回日本进行进一步研究。这个过程必须非常迅速,科学家担心地球空气会漏入回收舱进而污染样本,负责隼鸟2号样本分析的首席研究员立花博士表示,“没有完美无损的密封。”在送回日本前,样本首先会被直升机送往设立在伍默拉试验场的实验室进行样本提取。

事实上,这并不是JAXA第一次从小行星采集尘埃带回地球。2003年5月,JAXA曾发射“隼鸟号”前往“丝川”小行星执行探测任务,并于2010年6月将“丝川”小行星的物质微粒送回地球。这也是人类历史上第一次对地球有威胁性的小行星进行物质搜集的研究,也是第一个把小行星物质带回地球的任务,吉尼斯世界纪录认定其为“世界上首架从小行星上带回物质的探测器”及“着陆目标最小的探测器”(“丝川”小行星直径仅约500米,“龙宫”则为约1000米)。

隼鸟号的本体已于返回地球时在大气层烧毁,隼鸟2号是隼鸟号的后继探测器,基本保留了与前任相同的总体设计。

隼鸟2号

据报道,大约一年后,隼鸟2号采集的部分“龙宫”样本也将与其他国家科学家共享以进行进一步研究,其中包括美国国家航空航天局(NASA)。

NASA曾于2016年发射“奥西里斯-REx(Osiris-Rex)”探测器,并在今年10月在小行星“贝努”上取样,预计2023年将样本送回地球。科学家表示,“贝努”和“龙宫”在外貌和结构等方面出奇相似,不过“贝努”小行星岩石含水量似乎要多于“龙宫”。

图:隼鸟2号观测到的小行星“龙宫”(左,JAXA/JiJi Press)与“奥西里斯-REx(Osiris-Rex)”探测器观测到的小行星“贝努”(右,NASA)

“我们也将在奥西里斯-REx探测器采集样本返回地球后,学习隼鸟2号的相关经验。”新泽西州罗文大学的地质学教授、奥西里斯-REx探测器样本分析科学家Harold C. Connolly表示,“两者展现出的相似和不同非常迷人。”

报道还称,隼鸟2号的任务预算远小于奥西里斯-REx,同样也携带有更少仪器——前者成本不到3亿美元,后者则将达到10亿美元。

日本金星探测器“破晓号”观测到的纵贯金星南北的弓状云层横看如一道微笑

除隼鸟2号外,JAXA目前还在金星轨道运行有名为“破晓号”(Akatsuki)的金星探测器,用以研究金星恶劣多变的气候,并且正在与几个欧洲国家合作执行一项前往水星的任务。未来几年中,日本同样计划从火星的卫星火卫一带回岩石样本,并继续与NASA目标为重返月球并登陆火星的“阿尔忒弥斯计划”合作。

编辑:实习生韩菲

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