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隼鸟2号的2019年大展身手满载而回

2019-12-24 12:45:19  阅读:2036 作者:责任编辑NO。卢泓钢0469

出品:科普我国

制造:haibaraemily

监制:我国科学院计算机网络信息中心

(这篇是本年度隼鸟2号系列中重大发展的汇总,想进一步了解悉数发展和更多细节的朋友们可拜见文末目录)

2019年12月3日,隼鸟2号正式开端发动离子发动机,马力全开归航地球,永久完毕了它的“龙宫”探险。

小行星龙宫。来历:JAXA

而在短短一年半之前,这颗探测器才刚刚历时三年半时刻,行进数十亿公里,抵达了这颗名叫“龙宫”、直径只要约900米的小行星。

隼鸟2号从地球到小行星龙宫的轨迹。改编自:JAXA

时刻真是过得太快了!

在2018年的下半年,隼鸟2号现已出色完结了多项科学考察,顺畅投下了2枚巡视器和1枚着陆器。(概况拜见:进击的隼鸟2号)

隼鸟2号带着的巡视器MINERVA-II1(左)和着陆器MASCOT(右),已别离于2018年9月21日和10月3日投下。来历:JAXA [2]

这是人类初次成功在小行星上开释巡视器并摄影和传回相片

巡视器MINERVA-II 1B在2018年9月23日落地前(左)和落地后(右)摄影的龙宫相片。来历:JAXA [3]

但尔后的2019年,才是这颗探测器真实大展身手的一年,满载而回的一年

2019年,肯定称得上是隼鸟2号的走运年。而这走运背面,亦是很多相关作业者们多年来精心策划和不懈努力的报答。

第一次着陆采样:收集外表物质

2019年2月22日,隼鸟2号顺畅着陆在龙宫外表的预订着陆区L08-E1。(本节详见:电光火石,浴血奋战!隼鸟2号第一次龙宫采样全记录)

隼鸟2号在龙宫上投下的符号球TM(用于辅佐探测器精准着陆)的方位和预订着陆区L08-E1方位,着陆区规模是一个直径6米的圆形区域。来历:JAXA [4]

着陆十分精准,和预订着陆区中心只偏离了1米

隼鸟2号第一次着陆采样点。汉化自:JAXA [5]

隼鸟2号选用的是触摸采样,整个采样进程只要几秒钟

隼鸟2号的采样杆方位和底部视图。来历:JAXA

一旦检测究竟部长长的采样杆触摸到了龙宫外表,就立刻从采样杆中以300米/秒的速度发射出一枚钽质子弹,射向龙宫外表

采样杆结构和钽质子弹什物(质量5克,直径8毫米)相片,运用钽质子弹是为了尽最大或许防止收集的样品中混入不可控的污染物。来历:JAXA [6]

子弹撞出的碎屑被弹射入采样杆中,通过屡次反射被隼鸟2号归入囊中

汉化自:JAXA [7]

下降、触摸采样、上升,电光火石,干脆利落

隼鸟2号的第一次着陆采样。来历:JAXA [8]

隼鸟2号第一次着陆采样流程(低高度段)

激光高度计LIDAR和近间隔激光测距仪LRF是隼鸟2号在距龙宫外表不同高度处选用的不同测距方法。来历:JAXA [5]

剧烈采样后留下的“罪证”

2019年2月22日7:30(日本时刻),隼鸟2号的光学导航相机ONC-W1在间隔龙宫外表约25米处拍下了第一次着陆采样后龙宫外表的姿态。来历:JAXA、东大等 [9]

顺畅完结第一次着陆采样之后,隼鸟2号还有更大的野心。

由于虽然小行星是陈旧而原始的太阳系物质遗址,但小行星外表的物质大多阅历了绵长的空间风化和改造,很或许现已不能表现它本来构成时的物质成分了。

也就是说,想要知道原始的太阳系物质成分,需求剥开小行星的外表,收集到内部的物质才行

下碰击器:去小行星上炸个坑

为此,隼鸟2号选用了选用了更为暴力和冒险的方法。(本节详见:先是冲我打了一枪,然后还要开炮…人类也太凶横了吧!)

2019年4月5日,隼鸟2号向龙宫外表投下一枚“炸弹”——重达14公斤的碰击器(Small Carry-on Impactor,简称SCI),其中有9.5公斤都是炸药。

隼鸟2号投下碰击器&采样暗示。来历:JAXA [10]

被扔下的碰击器在半空中引爆炸药,把底端厚约5毫米、重2公斤的纯铜质薄板“紧缩”为一枚“炮弹”,使之高速撞向龙宫外表。

铜板加快进程中的变构成“炮弹”的进程,“炮弹”也会敏捷被加快到2公里/秒。之所以挑选在半空中引爆,以纯铜炮弹碰击,是为了不让炸药污染采样区。来历:JAXA [11, 12]

而另一边呢,闯祸鸟隼鸟2号本鸟机为了不被炸出的溅射物撞伤,丢完“炸弹”拔腿就跑,只留下一个DCAM3相机来摄影这场爆炸大戏。

隼鸟2号投下碰击器之后的逃避方案。来历:改编自 [13]

碰击十分成功,直接在龙宫外表炸出了一个直径十多米的人工碰击坑,隼鸟2号自己安全流亡,毫发无损

撞出的人工碰击坑直径超越10米,深度约2-3米。有必要留意一下的是新撞出的碰击坑内部呈暗黑色,标明挖出的新鲜物质好像比外表物质色彩更暗。来历:JAXA、东大等 [14]

这些被撞出外表的龙宫次表层地下新鲜物质,正等待着隼鸟2号再次着陆,收入囊中

第2次着陆采样:收集地下物质

2019年7月11日,隼鸟2号再次下降,抵达龙宫外表C01-Cb区域,开端第2次着陆采样。(本节详见:3亿公里外,60厘米精度!隼鸟2号第2次龙宫采样全记录)

第2次着陆采样区一带的三维地势DEM

由着陆前的三次下降观测数据制作。来历:JAXA [15]

一时刻,银瓶乍破,碎石漫天,隼鸟2号与小行星龙宫再次完结了一场电光火石的“邂逅”,然后敏捷上升

2019年7月11日9:03:54-9:11:44(机上,北京时刻),隼鸟2号CAM-H相机摄影的下降、采样、上升进程(10倍速)。初始高度8.5米,最终高度150米。来历:JAXA [16]

虽然第一次采样对探测器造成了一点损害,隼鸟2号现已不像刚抵达龙宫时那么健康了。但在项目组的精心策划和重复演习之下,隼鸟2号仍然顺畅完结了第2次着陆采样,并且比第一次着陆还要精准。

实践着陆点和方案着陆区中心只差了60厘米!(第一次是差了1米)

(左)着陆点(蓝点)和方案着陆区C01-Cb的中心(绿点)的方位;(右)采样杆触摸点的方位(黄圈)。来历:JAXA [17]

第2次浴血奋战后留下的暴行痕迹

(上)2019年7月11日9:06:32,ONC-W1相机摄影,可见漫天碎石。(下)同日9:08:52(均为机上、北京时刻),ONC-W1相机摄影,可见子弹打出的新鲜物质比周围更暗。来历:JAXA、东大等 [18]

7月12日,隼鸟2号带着从龙宫地下次表层收集的物质,安全回到间隔龙宫外表20公里高处的伴飞方位,第2次着陆采样圆满成功

JAXA操控室里再次传来成功的欢呼声。来历:JAXA [19]

两次着陆采样点别离被命名为“玉手箱”(Tamatebako)和“万宝槌”(Uchide-no-kozuchi),均来历于日本传说故事

第一次着陆采样点TD1和第2次着陆采样点TD2的方位。来历:JAXA、东大等 [15]

这是人类首在小行星上成功完结屡次着陆采样、初次收集到次表层地下样品。

至此,隼鸟2号两发两中,成功收入了小行星龙宫外表次表层地下的物质样本。不过在回来地球之前,它还有最终一个小使命要完结,那就是:投下最终一枚巡视器MINERVA-II2

下最终一枚巡视器:一场奇幻旅程

但是很不幸的是,这最终一枚巡视器从2018年11月开端就现已检测出了毛病,只能坚持通讯,但无法发动数据处理等呼应了。也就是说,这枚巡视器开端方案的着陆龙宫外表、移动和摄影等作业都无法完结了。(不过也没什么联系,上一年投进的两枚MINERVA-II1现已完美完结了这些作业)

MINERVA-II2基本情况。改编自:东北大 [20]

但隼鸟2号项目组并没有抛弃让最终这枚巡视器和还剩余的几枚符号球发挥余热

在现已无法摄影和观测的情况下,隼鸟2号项目组极尽巧思,让两枚符号球TM-E、TM-C和巡视器MINERVA-II2从更高的高度上(约1公里高处)被开释向龙宫外表,调查它们在龙宫弱小引力下的运动状况,一起提高龙宫的重力场模型。(本节祥见:隼鸟2号:符号球和巡视器的奇幻举世旅程)

在龙宫弱小的引力之下,三个小家伙都阅历了一场史无前例的奇幻旅程:花了几天时刻、盘绕小行星龙宫数圈,才慢慢落在了龙宫外表

时刻均为北京时刻。来历:JAXA、千叶工大等 [21-23]

这是人类迄今为止向地外天体投进的最小的人工举世“卫星”,也是国际初次成功向环小天体轨迹投进复数颗人工天体。

为此,隼鸟2号项目组把TM-C和TM-E两颗符号球以人类最早的两颗人工卫星斯普尼克1号(Sputnik 1)和探险者1号(Explorer 1)的姓名命名为斯普尼克探险者

苏联的斯普尼克1号(左)和美国的探险者1号(右)。来历:维基

航:前方地球,再会龙宫!

2019年11月13日,隼鸟2号发动RCS推进器,从伴飞方位开端远离小行星龙宫,正式进入“归航形式”。(本节详见:隼鸟2号:前方地球,再会龙宫!)

隼鸟2号起程脱离龙宫的日程表。改编自:JAXA [1]

归航开端的5天,隼鸟2号会为龙宫摄影一系列离别照,尔后就会改动朝向,再也看不到龙宫了。

最终一张龙宫近照,往后余生,渐行渐远

2019年11月13日9:15(北京时刻),刚刚动身的隼鸟2号用ONC-T相机摄影的龙宫。来历:JAXA、千叶工大 [24]

总算要说再会了

2019年11月12日,隼鸟2号正式起程前的操控室。来历:JAXA [25]

假如一切顺畅的话,隼鸟2号将于2020年12月抵达地球,装着宝贵小行星样本的回来舱将再入地球火热的大气层,下降在澳大利亚的Woomera——这也是10年前的不死鸟,隼鸟初号机的回来舱落下的当地。

澳大利亚Woomera回来区方位。来历:JAXA [26]

等待着拥抱龙宫样品的无菌操作室现已预备好了

来历:JAXA/安部正真 [27]

2019这一年,太长也太短。

再会了,龙宫!

辛苦了,隼鸟2号!

隼鸟2号全纪录。改编自:JAXA [1]

2020年,我们相约地球再会!

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