北京時間2019年7月10日上午9:46，JAXA的隼鳥2號探測器再次從20公裡高的伴飛位置開始下降，這樣的操作，在過去的一年裡它已經執行了數十次。
但這一次，依然是不容閃失的重大考驗。
隼鳥2號：龍宮你好，不好意思我又來了
隼鳥2號和小行星龍宮的藝術假想圖。來源：JAXA [1]
它花了三年半時間，跋涉數十億公裡，來到這顆名叫「龍宮」、直徑只有約900米的近地小行星。
它已經出色完成了多項科學考察，順利投下了2枚巡視器和1枚著陸器。
隼鳥2號攜帶的巡視器MINERVA-II1（左）和著陸器MASCOT（右）。來源：JAXA [2]
它已經順利完成了一次著陸採樣，成功採集到了小行星「龍宮」表面的物質樣品（詳見：電光火石，短兵相接！隼鳥2號第一次龍宮採樣全記錄）。
第一次著陸採樣
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降落、接觸採樣和上升三個階段在幾秒鐘裡完成，電光火石，乾脆利落。來源：JAXA [3]
激烈採樣後留下的「罪證」
2019年2月22日6:30（北京時間），隼鳥2號的光學導航相機ONC-W1在距離龍宮表面約25米處拍下了第一次著陸採樣後龍宮表面的樣子。來源：JAXA、東大等 [4]
但這還不夠。隼鳥2號還有更大的野心。
雖說小行星是古老而原始的太陽系物質遺蹟，但小行星表面的物質大多經歷了漫長的空間風化和改造，很可能已經不能體現它原本形成時的物質成分了。
也就是說，想要知道原始的太陽系物質成分，需要剝開小行星的表面，採集到內部的物質才行。
為此，隼鳥2號採用了採用了更為暴力和冒險的方式：向龍宮表面投下一枚「炸彈」——重達14公斤的撞擊器（Small Carry-on Impactor，簡稱SCI）
隼鳥2號投下撞擊器&採樣示意。來源：JAXA [5]
直接在龍宮表面炸出了一個直徑十多米的人造撞擊坑
值得注意的是新撞出的撞擊坑內部呈暗黑色，表明挖出的新鮮物質似乎比表面物質顏色更暗。來源：JAXA、東大等 [6]
用這麼危險的方法，折騰了這麼大一圈，終極目的還是為了——幫助隼鳥2號在第二次著陸採樣時能夠採集到龍宮內部炸出的新鮮物質。
而現在，隼鳥2號終於迎來第二次著陸採樣！
哪裡著陸？
通過著陸前的三次下降觀測（詳見：隼鳥2號：準備著，為第二次著陸採樣），隼鳥2號項目組最終決定把第二次著陸點安排在人造撞擊坑附近的C01-Cb區域內
第一次著陸採樣點TD1和第二次著陸採樣點TD2的位置。來源：JAXA、東大等 [7]
C01-Cb區域一帶的高清地貌
PPTD-TM1（左）和PPTD-TM1B（右）兩次下降觀測獲取的著陸區一帶高清照片。左圖TM是標記球落下的位置，右圖H是推算出的高程起伏最大的值（也就是著陸比較危險的區域），三途巖、小三途巖等石塊的名字是臨時取的暱稱，並不是正式名字。來源：JAXA、東大等 [8]
著陸過程中所需的「指路明燈」——標記球TM-A，已於5月底精準投放在了預定著陸區附近
2019年6月13日，從日本時間10:58（左上）-11:01（右下），以7秒間隔拍攝的28張照片拼接而成的備選著陸區地貌。拍攝高度在約52米到108米。來源：JAXA、千葉工大等 [8]
著陸區一帶的三維地形DEM
由著陸前的三次下降觀測數據繪製。來源：JAXA [7]
第一次vs 第二次採樣：新的困境和挑戰
儘管有了第一次的經驗，第二次著陸採樣依然是如履薄冰：隼鳥2號必須精準著陸在相對平坦的預定著陸區裡才是安全的。一旦有了偏離，就可能會撞上附近高出的石塊，甚至撞壞太陽能板，撞傷隼鳥2號。
也就是說，最壞的情況，隼鳥2號不僅無法完成第二次採樣，甚至可能身負重傷，無法返航，讓第一次的成功也付諸東流。
這是一場機遇與挑戰並存的戰役。
更麻煩的是，隨著時間的流逝和第一次著陸採樣的「暴力摧殘」，隼鳥2號已經不再像一開始那麼健康了——第一次著陸採樣飛濺的塵沙對探測器的感光造成了一定的損害，無論是光學導航相機ONC，還是雷射測高LRF的光學系統，都不那麼靈敏了（儀器介紹參見：JAXA隼鳥2號科學儀器全解讀）。
因此，隼鳥2號項目組針對探測器當下的狀態，對第二次著陸採樣方案做出了相應的調整。
1）由於廣角光學導航相機ONC-W1受到了一定遮擋，捕捉和追蹤標記球的能力有所減弱，因此隼鳥2號改為降到更低的高度上再捕捉和跟蹤標記球TM（從第一次距龍宮表面45米變為這次的30米高度處），但相應的，對地基控制點導航GCP-NAV（Ground Control Point Navigation，指通過觀測龍宮表面的特徵點來確定探測器位置和速度的方法）的精度要求就提高了。
2）ONC-W1相機受到的遮擋又進一步影響了向標記球TM打光的能力，於是標記球的反光亮度也隨著減弱，因此需要調整ONC-W1影像的圖像處理算法，使之能夠識別出較暗的標記球。但這樣又會讓探測器很有可能把其他龍宮表面上的亮點誤認為是反光的標記球，因此還需要調整探測器識別標記球的時間閾值等參數，確保不誤判。
3）LRF的光學系統受到的遮擋導致LRF也必須等探測器降到更低的高度時才能準確完成測距，實際第二次著陸採樣是從17米高度處才開始LRF測距的（第一次是28米高度處）。
4）即使降低了測距高度，LRF的實際距離測量誤差依然不可避免地變大了，好在這種測距誤差是可預測的，通過軟體修正即可，所以最終測距結果的準確性還是得到了保證的。
總之，所有可能的問題都已經預想到，準備過了。
結果反而，第二次比第一次還要順利。
進擊，再次得手
比第一次著陸採樣幸運，隼鳥2號的第二次著陸採樣沒出什麼么蛾子。自主下降、懸停、追蹤標記球、調整姿態、觸地著陸。行雲流水一氣呵成
改編自：JAXA [9]
從距龍宮表面8.5米高度到觸地著陸的過程中，隼鳥2號的飛行狀態變化（16倍速）
綠圈是打算著陸的C01-Cb區域，藍色範圍是ONC-W1相機的視野範圍。注意位置調整和高度調整之後，隼鳥2號懸停了很長一段時間都沒有動（不是視頻壞了），最後幾秒鐘才自由落體下降的。來源：JAXA [10]
在距離龍宮8米高度處，隼鳥2號還以超近距離拍攝了龍宮表面高清全景照片
（左）2019年7月11日09:04:57（機上、北京時間）ONC-W1相機拍攝；（右）2019年7月11日09:04:58（機上、北京時間）ONC-W2相機拍攝。來源：JAXA、千葉工大等 [9]
標記球、人造撞擊坑和接下來的採樣杆觸地點，都以一種極難得的視角展現在我們面前
來源：JAXA、千葉工大等 [9]
此刻的探測器正在專注於追蹤標記球，在這個特殊的角度下，W1相機正面拍攝了著陸區，W2相機則向斜側方拍攝了人造撞擊坑
來源：千葉大學 [9]
幾分鐘後，藉助LRF-S2觀測到的由採樣杆變形導致的探測器高度變化
LRF通過發射和接收反射雷射來判斷探測器的位置和速度。圖為LRF-S2雷射發射方向、CAM-H相機的位置和CAM-H在第二次接觸採樣過程中拍攝到的雷射光束（紅圈內）。來源：JAXA [9]
北京時間2019年7月11日上午9:06:18，隼鳥2號確認自己底部長長的採樣杆成功觸碰到龍宮表面
隼鳥2號的採樣杆位置和底部視圖。來源：JAXA
旋即，一枚鉭質子彈以300米/秒的速度從採樣杆中飛出，射向龍宮表面
採樣杆結構和鉭質子彈實物（質量5克，直徑8毫米）照片，本次射出的是第三枚子彈。來源：JAXA [11]
一時間，銀瓶乍破，碎石漫天，隼鳥2號與小行星龍宮再次完成了一場電光火石的「邂逅」，然後迅速上升
2019年7月11日9:03:54-9:11:44（機上，北京時間），隼鳥2號CAM-H相機拍攝的降落、採樣、上升過程（10倍速）。初始高度8.5米，最後高度150米。來源：JAXA [12]
LRF-S2測高數據顯示了著陸採樣（touchdown）之前和之後的探測器高度變化，整個著陸採樣過程，也就幾秒鐘的事兒
時間是日本時間。來源：JAXA [9]
子彈撞出的碎屑被彈射入採樣杆中，經過多次反射進入樣本收納器
漢化自：JAXA [13]
樣本收納器中，為收集第二次採集的樣本而剛敞開不久的C室順利收入最後一波樣本，於北京時間7月11日13:10關上了
隼鳥2號最初計劃完成三次採樣，因此採樣器中分出了三個空間以免不同批次的樣本混合。A室在收集了第一次著陸（2月22日）採集的樣品後關閉，此後，投下撞擊器SCI和多次升降操作可能濺起的龍宮物質進入了B室，第二次著陸採樣前的6月24日，B室關閉。第二次採集的樣品被送入C室。來源：來源：JAXA [13]
採樣結束不久，上升中的隼鳥2號就用ONC-W1相機拍攝下了剛被「打過子彈」後龍宮表面的樣子
2019年7月11日9:06:32（機上、北京時間），ONC-W1相機拍攝，可見漫天碎石。來源：JAXA、東大等[14]
2019年7月11日9:08:52（機上、北京時間），ONC-W1相機拍攝，高度約50米，可見子彈打出的新鮮物質比周圍更暗。來源：JAXA、東大等 [14]
7月12日，隼鳥2號帶著從龍宮次表層地下採集的物質，安全回到距離龍宮表面20公裡高處的伴飛位置，第二次著陸採樣圓滿成功。
JAXA控制室裡再次傳來成功的歡呼聲。來源：JAXA [15]
3億公裡外，60釐米精度！
不僅著陸過程比第一次順利，隼鳥2號的第二次著陸也比第一次還要精準。
實際著陸點和計劃著陸區中心只差了60釐米！（第一次是差了1米）
（左）著陸點（藍點）和計劃著陸區C01-Cb的中心（綠點）的位置；（右）採樣杆接觸點的位置（黃圈）。來源：JAXA [9]
這當然和方方面面的因素有關：標記球扔得更準、更精確的小行星重力場模型、更充足的準備工作…
甚至不僅僅是從今年2月第一次著陸採樣中獲取的經驗——早在14年前的2005年，隼鳥初號機的種種挫折和掙扎，都一併成為了今天成功的基石。（詳見：不死鳥傳奇——「隼鳥」家族的小行星之旅（上））
在航天探索的路上，沒有誰的成功是輕而易舉的，每一份成功背後，都是數年的積累甚至失敗。
對第二次著陸採樣點，隼鳥2號項目組也想好了名字。前面說過，隼鳥2號項目組為龍宮上大大小小的特徵地貌取名字這事兒可以說是灰常認真且浪漫，傾注了諸多小心思和美好願望，結果就是：這群技術宅們生生把小行星龍宮變成了一個童話之鄉——所有地名都是以童話故事和民間故事中的名字來命名的（詳見：童話之鄉——小行星「龍宮」上的名字）。
於是在這顆小行星上，有了灰姑娘坑、乙姬石塊、金太郎坑、桃太郎坑等有趣的地名。
而第一次著陸採樣點，則毫無懸念地被命名為「玉手箱採樣點」（たまてばこ，Tamatebako），這是隼鳥2號的原型——童話故事裡的浦島太郎從乙姬公主手中收下的，來自龍宮的珍貴寶箱的名字。
第一次著陸採樣點TD1和第二次著陸採樣點TD2的位置。來源：JAXA [7]
至於這第二次著陸採樣點嘛，則被命名為「萬寶槌採樣點」（うちでのこづち、打ち出の小槌，Uchide-no-kozuchi）。萬寶槌是日本民間故事裡經常出現的一種寶物，傳說一邊口念想得到的東西/想實現的願望一邊搖動寶錘，可心想事成。（據說也是遊戲裡的一種魔法手牌？）
萬寶槌圖。來源：維基/メトロポリタン美術館 /嶽亭春信
結語
總之至此，隼鳥2號兩發兩中，成功收入了小行星龍宮表面和次表層地下的物質樣本。這些記錄了太陽系起源和演化歷史的「時光膠囊」，將很快被打包好，送回地球進行深入研究和分析。
不過在此之前，它還有最後一個小任務要完成呢。
這就是我們下集的故事了。
我們下期再見！