同樣是去太空挖土,我國嫦娥五號和日本隼鳥二號誰更厲害?

2020-12-16 騰訊網

就在我國嫦娥五號探測器從月球上返回地球的同時,日本的隼鳥二號探測器從太空中返回,並在前兩天著陸地球。

和我國嫦娥五號相同的是,日本隼鳥二號也是去其他星球挖土,不過隼鳥二號挖的是小行星1999JU3,又稱為「龍宮」的小行星,嫦娥五號採集的則是月球土壤和巖石。

除此之外,隼鳥二號採集樣本的方式非常粗暴,隼鳥二號探測器將會在龍宮小行星上空釋放一枚炸彈,人為炸出一個隕石坑,然後隼鳥二號探測器再著陸採集隕石坑裡的標本,而且採集方式非常有限,只有小顆粒灰塵等。而我國嫦娥五號探測器在採集月球土壤時,方式更為多樣,可以利用機械臂對月球表面土壤進行鏟、掘等方式,還能夠利用打孔的方式獲取月球內部的土壤或者巖石,取樣的標本更為豐富,樣本更多。

由於隼鳥二號與嫦娥五號執行的任務相似,且兩者都在最近返回地球,屬於航天領域內的兩件大事,因此也不可避免地被拿來比較,想要以此分出中國、日本之間的航天誰更具優勢。

嫦娥五號和隼鳥二號

龍宮距離地球大約3億公裡,日本的隼鳥2號探測器在2014年底時在種子島宇宙中心發射,經過4年的飛行之後終於到達小行星龍宮的上空。在去年2月首次收集了小行星表面的水合礦物質後;去年五月時,隼鳥二號向小行星扔了一個「炸彈」,人為製造了一個隕石坑, 目的是採集龍宮內部最為原始的樣本。在去年11月時,隼鳥二號完成採集樣本並返回地球,並在前兩天著陸地球。

和隼鳥二號相比,我國嫦娥五號的目的地距離地球較近,但近並不意味著難度較低,實際上探測月球的難度要比探測小行星龍宮的難度更大。

首先是引力問題,我們知道引力大小和質量有關,相比於龍宮而言,月球的引力更大,這意味著嫦娥五號探測器在探測月球時,需要利用反推器反推,否則將會被墜毀。

為了實現安全著陸,嫦娥五號在月球軌道附近實現了兩次「剎車」。第一次剎車是在月球附近時,嫦娥五號點燃3000牛頓推力的火箭發動機進行反推減速,經過17分鐘減速後,嫦娥五號的速度才能降低到被月球引力捕獲的程度,之後月球進入到環月軌道。

在近月點時,嫦娥五號又一次進行了反推,此時的軌道從橢圓軌道變成了近圓環月軌道。

在月球表面降落時,又會利用到發動機反推,才能使得嫦娥五號安然無恙地在月球表面著陸。

而小行星龍宮質量較小,引力也非常小,這意味著隼鳥二號的反推操控要求並不高,沒有嫦娥五號的難度大。

其次,質量的大小也關乎著逃逸速度的大小,質量越大的天體,逃逸速度越大。月球的逃逸速度要比龍宮逃逸速度大得多,這意味著嫦娥五號在離開月球時,需要克服月球的逃逸速度,所以嫦娥五號設計的非常複雜,一共有四個部分組成,分別是:上升器,著陸器,返回器,軌道器。總重量達到了8.2噸,對火箭的運載能力要求也非常高。

在登陸月球時,嫦娥五號的返回器和軌道器會停留在月球軌道,著陸器和上升器著陸月球。當採樣完成之後,上升器將會離開月球表面,與軌道器交會對接。交會對接也是航天領域內的難題,這一次我國完成的很出色。

隼鳥二號的設計較為簡單,只有探測器本身和返回艙組成,總重量只有600千克,這對於火箭的運載能力要求也不高。再加上隼鳥二號沒有軌道器,所以不用交會對接,對技術的要求難度也較低。

當然,嫦娥五號和隼鳥二號還有許多的不同,總體而言我國嫦娥五號在結構設計,交會對接,採樣難度上等更為複雜,更為精細,對技術要求更高。

但日本的隼鳥二號也有自己的優勢,那就是超長續航能力,以及深空測控技術上,只不過日本依賴的是美國NASA的技術,而我國則是自主研發,而且全球具備深空探測技術以及獨立建設測控網的只有三個,分別是我國,美國和歐洲航天局。日本雖然在研製建設自己的深空測控設備,但還未形成完整的深空測控網。

從綜合實力上來看,我國的嫦娥五號更為出色,雖然日本的隼鳥二號也有自己的優勢,但要知道的是日本目前還沒能力發射探測器到月球上取樣並返回地球,由此可見帶回月球上的物質,可比帶回小行星上的物質難度係數更高。

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