科技 | 小行星探索热已兴起:隼鸟2号一口气携带了4个着陆器

文史        2019-05-12   来源:笔上有魂


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本世纪

进入本世纪初,日本宇宙航空研究开发机构JAXA就将目标瞄准了小行星。

2003年,日本发射了隼鸟1号小行星探测器,对小行星25143进行了深入考察。由于技术和运气上的原因,隼鸟1号任务并不太尽如人意。大约3年前,日本再次发射隼鸟2号探测器,对一颗大小接近900米、名为Ryugu的小行星进行了深入探测。隼鸟2号耗资大约1.5亿美元,与隼鸟1号的任务非常相似,目标都是阿波罗型小行星,且都将释放着陆器进行小行星表面勘察。


为了确保任务成功率,隼鸟2号一口气携带了4个着陆器,其中日本研发的3个着陆器,德法联合研发的1个着陆器。目前隼鸟2号正在Ryugu小行星轨道上运行,在2018年9月释放了两个着陆器。2018年12月13日,日本JAXA赋予了两个探测器全新的名字,分别为HIBOU与OWL着陆器。根据隼鸟2号的任务规划,第三个着陆器将在2019年7月登陆Ryugu小行星,并在2019年12月之前降低隼鸟2号的轨道高度,完成对小行星的表层、深层采样,最后在2020年将小行星采集样本送回地球。


飞行中的隼鸟2号探测器想象图

小行星探索热掀起

日本JAXA在将近20年的时间里完成了两艘隼鸟系列探测器研发和任务部署,加上美国宇航局耗资8亿美元的OSIRIS-Rex探测器正在对Bennu小行星进行考察,也计划在2023年把小行星样本带回地球,并且对Bennu小行星进行全面测绘、成像、获得小行星的光谱数据等,美日两个小行星探测器已经掀起了对小行星探索的热潮。


值得注意的是,隼鸟2号和OSIRIS-Rex探测器的目标都是阿波罗型小行星,这是一群轨道半径大约地球轨道半径的小天体集群,有些阿波罗小行星非常靠近地球,因此也被科学家认为是危险级近地天体,会对人类文明安全构成威胁。在2020至2023年之间,小行星样本将陆续返回地球,我们将有机会了解到这些小行星的基本成分,但距离真正意义上掌握并建立小行星防御机制还有很长的路。


美国宇航局打造的OSIRIS-REx小行星探测器

2013年初,美国宇航局提出了小行星重定向任务,耗资数十亿美元。任务规划是对一颗小行星进行捕获,然后将其送到月球轨道上,派遣宇航员登陆这颗小行星进行深入研究。目前该项目进展到确定目标小行星的候选者,小行星跨度确定在不超过7米,重量大约500吨。美国宇航局计划在2020年代发射小行星捕获装置,耗时2年左右抵达目标小行星,然后将其捕获并转移到月球轨道附近。


预计在2025年左右,美国宇航局会派出一批宇航员前往这颗小行星,并且实现人类第一次登陆小行星的里程碑。可以预见,在2020年代,小行星探索会进入高潮阶段,也将开启人类在月球轨道附近活动的深空飞行时代,远远超出目前国际空间站300多公里的轨道高度,多批次、常态化进入月球轨道附近展开科研任务。值得一提的是,美俄有可能在2020年代后期建立一个月球轨道空间站,那么小行星捕获与登陆任务将是这个深空网关建造的最大推动力。


德法MASCOT着陆器所拍摄的Ryugu小行星表面情景

探索和研究小行星是为了延续地球文明的发展,我们知道在6500万年前一颗10公里直径的小行星撞击地球,导致了恐龙的灭绝。2018年12月23日,美国宇航局公布的消息指出,一颗跨度至少1.6公里的小行星2003 SD220从距离地球290万公里的距离上掠过,这也是该小行星400多年来最接近地球的一次飞掠。


这个事件透露出一个潜在信息:近地小行星轨道的近地点并非每次都一样,尤其是受到撞击、引力摄动之后可能导致其偏离轨道,进而发生膨胀事件。虽然小行星2003 SD220在290万公里的距离上掠过地球是非常安全的,但我们无法确保每一次我们都这么幸运。



作者:参孙

来源:漫步宇宙、过肩空间科学中心

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