被忽視的日本太空技術：隼鳥2號，1秒內自主完成小行星採樣

隼鳥2號是由日本宇宙航空開發機構研製的小行星探測器，它於2014年12月3日在日本種子島宇宙中心，由日本三菱重工設計製造的H2A型運載火箭發射升空，自此展開了奔赴龍宮小行星的旅程，隼鳥2號的重量約為609公斤，雖然它在探測器家族中不算異常龐大，但是它卻同時擁有了遙感、巡視和取樣探測等三方面的技術，因為隼鳥2號上安裝了四臺遙感成像儀器。

其中的光學導航相機與我們一般概念中的攝像機的工作原理基本相同，它在隼鳥2號飛行和著陸的過程中承擔著探測器的「眼睛」，在任務中用所拍攝的圖像為飛船導航，而近紅外光譜儀、熱紅外成像儀等科學儀器，可利用肉眼無法識別的紅外信號，對龍宮小行星表面的物質成分和溫度進行探測。

此外還有一臺光學雷達，它可以向小行星的表面發射雷射，通過測量雷射反射回探測器所需的時間獲取小行星的地形、地貌數據，當日本探測器隼鳥2號成功在小行星龍宮表面著陸後，依照計劃，隼鳥2號需要短暫降落到「龍宮」，撞擊其地表，並採集地表下的巖石等樣本，完成樣本採集之際，隼鳥2號會飛回到原待機地點，也就是說隼鳥2號是由日本航天局執行的一次小行星取樣返回任務。

實際上此前，隼鳥號已經於2010年帶回了糸川小行星的樣本，令人意想不到的是於2014年12月發射飛往30000萬公裡外的「龍宮」，並於2018年6月27日抵達「龍宮」上空20千米處待機的隼鳥2號，該探測器原定計劃中會在當年的10月左右嘗試著陸並採集樣本，隼鳥2號成功發射後，將探測目標鎖定在了龍宮小行星上，相比於S型小行星糸川來說，龍宮這顆C型小行星，能夠為人類提供糸川無法提供的信息，後來由於「龍宮」地表崎嶇不平超乎預想，故而需要選擇更加精確的著陸點，從而導致著陸採集樣本的時間一再推遲。

你知道嗎？隼鳥2號成為了人類第二個採集到小行星樣本的探測器，而人類歷史上第一個小行星採樣探測器是2003年日本發射的隼鳥號，它曾成功的將糸川小行星的一些物質微粒送回地球，預計於2020年底返回地球，此刻的小行星龍宮正在地球和火星之間的軌道上運行，直徑約為1千米，它被認為含有水和有機物，比糸川小行星更為原始，值得一提的是隼鳥2號採用了離子推進技術。

儘管推力僅為28毫牛，但在太空和小行星的弱引力環境下，也已足夠變軌使用，要知道離子推進是目前一種「比衝」最高的推進方式，以隼鳥2號為例，它只需消耗66公斤的氙，就能使得太空飛行器的速度變化達到2千米每秒，當隼鳥2號從距離「龍宮」20公裡處開始下降，探測器會首先根據地球發送的指令下降到距離小行星500米的停泊軌道，之後通過自主控制降落到直徑6米的圓內，日本航天機構曾表示：控制室收到的都卜勒數據曾顯示，探測器似乎已經成功著陸，由於都卜勒只能顯示速度和高度，因此我們還需進一步確認。

此次著陸是隼鳥2號第二次在這顆荒涼的小行星上著陸，然而這只是一項複雜任務的開始，因為隨後隼鳥2號還將發射漫遊車和機器人，並在某1秒內完成自主收集，他指出此次賦予隼鳥2號的任務是，希望它可以從小行星龍宮的表面收集原始物質材料，這將有助於了解46億年前太陽系誕生時的情況，為了得到這些關鍵的材料，隼鳥2號會向「龍宮」發射了一個撞擊器，撞擊器會在小行星的表面形成一個隕石坑，並攪動此前從未暴露的物質，這代表此次著陸是隼鳥2號的最後一項主要任務。

令人們興奮的是當該探測器返回地球時，科學家有望從它採集的樣本中了解更多關於太陽系的歷史，甚至是生命起源的信息，顯然不少人都非常期待這些材料的分析結果，隼鳥2號的任務也引起了國際社會的關注，也令人們真正意識到被忽視的日本太空技術的強大之處，很少有人知道，隼鳥2號配備了太陽能電池板以此提供動力，它是日本宇宙航空研究開發機構第一個小行星探測器隼鳥號的繼承者。，

由於「龍宮」的引力只有地球的十萬分之一，並且在快速自旋，不得不說這對於自主控制完成採樣的隼鳥2號來說是一項極大的挑戰，對此北京理工大學自動化學院曾祥遠副教授表示，「龍宮」距離地球太遠，導致通信時延嚴重，因此探測器必須具備自主導航與控制技術，令人振奮的是2010年，隼鳥號在推遲3年的情況下，攜帶著小行星的塵埃樣本返回地球時，儘管在史詩般的7年徵程中遇到了各種挫折，但隼鳥號依然被譽為科學上的一大勝利，在著陸過程中，雖說隼鳥號又一次與地面間歇性失聯。

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當時地面控制人員無法了解著陸取樣是否成功，而後發生的燃料洩露事故，不僅讓隼鳥號失控，還與地球產生了長時間的失聯，導致任務幾乎失敗，所幸的是在地面控制人員的不懈努力下，隼鳥號最終還是「活」了過來，甚至踏上了回家之路，2010年6月，隼鳥號的回送艙終於在澳大利亞的一片荒漠中著陸，也成功的帶回了少量糸川小行星上的樣品，雖然結果不及預期，但是這隻太空「不死鳥」的故事卻打動了許多人，隼鳥號的成功也贈予了科學家們再探小行星的信心，對此，小夥伴們是如何看待的？歡迎在評論區下方留言，感謝觀看本期視頻，我們下期再見。