日本小行星探测器隼鸟2号跋涉3年半抵达目标

新浪科技
2018-06-28

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新浪科技2018-06-28

龙宫小行星
“隼鸟”以及“隼鸟2号”拍摄的“系川”和“龙宫”小行星

“龙宫”的外形像一个陀螺
“龙宫”的外形像一个陀螺

隼鸟2号
不同于“隼鸟”,“隼鸟2号”将使用撞击器撞击小行星地表,暴露其内部的新鲜物质并进行取样

德国空间局研制的着陆器MASCOT
德国空间局研制的着陆器MASCOT

随时间推移,探测器不断接近小行星,在拍摄的图像中,“龙宫”变得越来越清晰
随时间推移,探测器不断接近小行星,在拍摄的图像中,“龙宫”变得越来越清晰

6月28日消息,据国外媒体报道,在太空长途跋涉3年半之后,日本最新的小行星取样返回探测器“隼鸟2号”终于抵达了它此行的目的地“龙宫”。在抵达之后,“隼鸟2号”预计将在今年晚些时候向小行星表面释放着陆器,并在2020年携带珍贵的小行星样本返回地球。即便是现在,这艘探测器也已经创造了历史:它已经传回了这类小行星迄今最近距离,最清晰的图像。

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)上周发布了在300公里距离上拍摄的小行星“龙宫”图像,其外观看上去有点像一个陀螺。这颗小行星所属的类型本身非常常见,但对其研究却很少。

本周,JAXA又对外发布了一张新的,在距离40公里上拍摄的图像,显示这颗小行星地表遍布的砾石。6月27日,“隼鸟2号”将抵达距离小行星仅剩10公里左右的位置上。“龙宫”小行星的公转轨道位于地球与火星之间。

在6月25日发布的一份声明中,“隼鸟2号”项目经理津田雄一表示:“从远处看,龙宫小行星似乎是圆形的,然后慢慢成了方形,最终看清楚,这是一个有点类似萤石晶体形状,或者有点类似陀螺形状的外观。”

“隼鸟2号”于2014年12月升空,作为此前在2003年发射冰取得成果的“隼鸟”探测器项目的后续项目。“隼鸟”是人类历史上首个成功取回小行星样本的探测器。

小行星“龙宫”直径大约1公里,要比此前“隼鸟”号探测考察的目标小行星“系川”大3倍,但相比在2014年~2016年期间欧洲“罗塞塔”探测器考察的67P彗星要小4倍。

“龙宫”是一颗C型小行星,这类小行星地表反照率较低,或者说更“黑”,相比之下,作为S型小行星的“系川”就要“亮”一些。在1997年,美国宇航局发射的舒梅克探测器曾经飞掠过一颗同属于C型的小行星“253 Mathilde”,最近时距离大约1000公里。而“隼鸟2号”则是史无前例的接近一颗C型小行星,甚至将对其实施着陆探测和取样返回。这一点让美国宇航局当年参与舒梅克探测器的科学家们感到非常兴奋。

美国马里兰州戈达德空间飞行中心曾经参与舒梅克探测器项目的行星科学家露西·迈克法顿(Lucy McFadden)表示:“我们对于C型小行星了解还不多。”尽管如此,科学家们认为C型小行星在成分上与早期太阳系应该比较接近。此行,“隼鸟2号”将帮助确定小行星“龙宫”地表的低反照率是因为其碳的含量较高(主流观点),还是由于颗粒很细的金属颗粒,比如磁铁矿之类比较多的缘故。

将由“隼鸟2号”开展,并后续将在地球上实验室中对取回的样本继续开展的,针对“龙宫”小行星的化学与同位素成分分析工作,将帮助解释地球,尤其是地球上水的起源问题。很多研究人员认为地球上的海洋形成与早期地球遭受的大量彗星和小行星撞击有关。

在抵达“龙宫”之时,“隼鸟2号”对其开展的最初几项测量之一便是对这颗小行星自转速度的测算,结果显示其自转周期大约是7.5小时。这是一个好消息,因为如果自转速度太快的话对于着陆行动的开展是不利的。但这颗小行星的外观则有点出乎日本科学家们的预料,因为沿着这颗小行星的赤道似乎存在一圈鼓起,这一般出现在那些自转快得多的天体上才对。

“隼鸟2号”当下最重要的任务是使用其携带的激光测距仪来明确自己相对小行星的位置以便开展后续机动和调整。另外还有一项紧迫任务就是使用飞船上搭载的相机和红外光谱仪开展对小行星地表的测绘以及温度观测。地表的温度差异一般可以反映其地表物质组成上的不同。这些数据最终将帮助日本科学家们寻找释放MASCOT的理想地点,这是一款鞋盒子大小的小型着陆器,除此之外还将向“龙宫”释放三个小型机器人,开展小行星地表考察。

MASCOT由德国空间局(DLR)研制,预计将在今年10月份被释放到“龙宫”表面,以30厘米每秒的速度实现软着陆,但具体情况将取决于“龙宫”的引力大小,而这一点还需要等待“隼鸟2号”的精确测定。

MASCOT没有安装太阳能设备,只能依靠内部电池工作,因此预计在其着陆后只能开展几小时的工作就将耗尽电力而结束使命。另外,一旦MASCOT降落时掉进某个缝隙里,或是夹到几块较大的岩石中间,那么它将难以开展姿态调整和天线指向等动作,因此可能无法与“隼鸟2号”建立通讯联系。欧洲科学家们将在今年8月份到法国图卢兹开会,商讨MASCOT的最佳落点选择。

与此同时,“隼鸟2号”自己也将尝试与“龙宫”小行星地表轻轻接触,并采集器地表岩土样本。这艘探测器将在“龙宫”停留到2019年年底,随后它将离开,开始朝向地球飞行,并在2020年将样本送回地球,供地球上的实验室开展精细研究。

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