本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
趣味探索訊 在靠近地球的外太空中,除了有恆星、行星、小行星和彗星外,還飛著各種智能人造物,比如,圍繞太陽飛行的中國嫦娥2號探測器,飛在木星附近的美國朱諾號飛船,在100公裡高月球軌道上的印度月船2號軌道器,在火星上空不斷探測著的歐航火星快車,其中最顯眼的一個人物造是日本隼鳥2號,因為它載著外星球礦物正向地球緩緩駛來。
說起日本隼鳥2號,航天迷們一定不會陌生,它是一艘帶著兩個「大翅膀」的立方體狀的無人飛船,當然這裡的「翅膀」並不是真正的翅膀,而是兩組太陽能電池面板,可以持續為飛船提供充足電力。雖然隼鳥2號尺寸只有1×1.6×1.25米,但是功能卻十分強大,甚至有不少航天迷認為,日本隼鳥2號先進程度已經超過了超級美國。當然,這種看法是有一定事實根據的。
自2018年6月接近小行星龍宮以來,隼鳥2號開展了多項其他國家想都不敢想的科學任務,後投放4個智慧機器人,一蹦一跳在小行星表面上,一個小型隨身撞擊器(SCI)將小行星炸出一個10米寬、2米深大坑,兩個可部署相機,DCAM3-A和DCAM3-D,四個目標標記。當然最精彩的科學任務是兩次暴力採礦過程,根據日本JAXA提供視頻顯示,採礦現場碎石橫濺,好不暴力。
2019年11月,這艘載滿外星球礦物的飛船終於啟動返航程序,先是不斷地擴大環繞小行星軌道,從20公裡換成100公裡,接著切入返回軌道,用於遠距離飛行的3個離子發動機啟動,根據JAXA提供專門頁面顯示,現在隼鳥2號差不多以每秒10公裡相對速度向地球緩緩駛來,2020年3月16日,它與地球距離縮短到2.21億公裡,要知道在2019年,與地球最遠距離達到3.5億公裡。
有數據顯示,自2014年12月3日從日本種子島航天中心發射以來,隼鳥2號已經在太空中飛行了46.86億公裡,與太陽相對速度為23.43公裡每秒,別以為這種速度很快,要知道我們地球以近29.78公裡每秒速度在圍繞太陽飛行,而金星公轉速度為35.03公裡每秒,水星公轉速度為47.89公裡每秒。所以這種速度沒有什麼大驚小怪的。
據悉,重量只有490公斤的隼鳥2號四面八方卻都有推進器,一共多達16個,其中有12個是化學推進器,燃料為肼和MON-3,總質量為48公斤,化學推進器推力較大,主要用於快速反應,姿態調整和切換軌道,另外4個為太陽能離子推進器,使用電和氙氣,主要用於飛船遠程航行,雖然推力較小,但能長時間使用,可用來增加飛行速度,隼鳥2號共攜帶了66千克氙氣。
不過在一般情況下,隼鳥2號只啟動3個離子推進器,另一個只作為備用。當3個離子推進器同時啟動時,能產生28毫牛推力,別看推力十分微小,但能讓太空飛行器在太空中飛行速度增加2公裡每秒。按時間上來計算,9個月後將回到地球近地軌道上,投下一個重達17公斤的礦物返回艙,接著前往下一個目標小行星2001WR1,因為隼鳥2號還有多餘燃料,可以繼續執行新的探索任務。