不去月球,卻專門跑3.5億公裡外採樣,日本宇航局為何捨近求遠?

2020-12-15 騰訊網

嫦娥五號12月24凌晨順利升空,目前已經完成了奔月、分離、著陸器上升器組合體落月、機械臂採集樣本以及鑽探方式採集樣本、上升器起飛、無人對接、樣本轉移,最新的情況是上升器分離受控落月,軌道器和返回器組合體擇機進入轉移軌道返回地球。

全過程從12月24日開始,大約持續23天的時間,目前已經過去了18天,接下來的任務就是軌道器帶著返回器「回家」,在接近地球的時候釋放返回器,返回器高速撞入大氣層,最終會落在四子王旗附近。

嫦娥五號每一個步驟都牽動著我們的心弦,幾乎所有人都在關注著嫦娥五號的進展,但在眾多刷屏的嫦娥五號新聞中,不知道大家是否看到了這樣的信息,隼鳥二號成功帶回小行星樣本,此後轉身繼續向新的目標前進。

12月6日離開「家」6年的小行星探測器隼鳥二號終於到家了,返回器攜帶著小行星樣本在澳大利亞的南部地區著陸,就是下邊圖片中的那個小東西,把它帶回地球,一共花了6年的時間。

隼年二號是日本的小行星的探測,在2014年12月3日從地球上出發,它的目標是距離地球3.4億公裡外的162173 Ryugu,也就是常說的小行星「龍宮」。它的上一代隼鳥號是2005年發射,2010年返回發球,雖然沒有成功的著陸絲川小行星,但仍是帶回少量小行星樣本(大約1500粒肉眼可見的炭質球粒)。

2014年從地球出發2018年抵達龍宮號,先後經過了2次採樣過程,主要是控制隼鳥二號接近龍宮,當達到一定距離後釋放「金屬彈」,由於小行星的質量小引力小,這也導致被擊碎的碎片會飄向太空,趁此機會隼鳥二號會收集一些樣本,最初的設想是收集12公斤左右,但具體重量如何,只能等返回地球後測量。

有的朋友發出疑問,為何隼鳥二號花費六年的時間去3.4億公裡外的小行星採集樣本,而忽略了38萬公裡外的月球,日本宇航局(JAXA)為何要捨近求遠?

我國的嫦娥五號月球採樣成功將成為繼美國和蘇聯之後第三個具備月球採樣能力的國家,月球採樣難度巨大,日本雖然具備了小行星採樣的能力,但是並不一定具備進行月球上採集樣本的能力,也就是說嫦娥五號月球採樣要比隼鳥二號小行星採樣困難,存在很多的技術難點。

月球算是一顆真正的天體,無論是著陸還是起飛過程都需要動力系統操控,而在小行星上探測更像是一場無人對接,因為小行星的質量小引力小,無法徹底的吸引住探測器,更類似於無人對接。只要探測器的動力足夠,遙操系統足夠的靈敏,就可以完成探測任務。

當然隼鳥二號在小行星採集樣本還是比較厲害的,甚至是走在了NASA的前邊,NASA的小行星探測器對本怒的採樣工作正在進行,但需要在2022年才能返回地球。

其實可以說日本隼鳥二號的確是成功了,但不意味著它們就具備了月球採樣的能力,太空探索距離有的時候並非是唯一的決定因素,月球雖然距離我們較近38萬公裡,龍宮小行星距離我們較遠3.4億公裡,但要想在月球上剛採集樣本返回地球還需要掌握很多關鍵技術,目前日本航天並不具備這樣的能力。

現在嫦娥五號的軌道器和返回器已經完成了第一次月地轉移入射,還需要一次機動就可以正式返航了。最後剩下的一個難關就是返回器入大氣層,因為速度快溫度較高,月球樣本容易發生理化性質的改變,因此採用特殊的返回方式以及特別的結構。

因此說小行星上採集樣本和月球上採集樣本並不是一回事,並不能簡單地用距離來分類。

文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。

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