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这是人类的探测器首次往返于地球和月球之外的天,即便隼鸟号没能从丝川小行星带回较大样本

2019年12月30日 - 创新快车道
这是人类的探测器首次往返于地球和月球之外的天,即便隼鸟号没能从丝川小行星带回较大样本

曾在2005年11月登陆小行星”系川”的日本宇航探索机构的小行星探测器“隼鸟”号目前开始准备返回地球。

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自2月以来,JAXA一直在利用航天器的离子发动机试验新的姿态控制方法,之前在2005年11月,航天器曾由于燃料泄漏出现控制故障。JAXA已经利用航天器的氙气推进器纠正了燃料泄漏造成的错误姿态。

隼鸟号探测器飞经丝川小行星时拍摄的照片

日本“隼鸟”号小行星探测器13日夜进入大气层,降落在澳大利亚南部伍默拉沙漠地带,时隔7年后回归地球。这是人类的探测器首次往返于地球和月球之外的天体。

航天器姿态的成功控制促使JAXA计划于3月末尝试使用离子发动机返回地球。姿态控制的成功意味着能够完全启动离子发动机,并计划从4月中旬开始探测器的返回。“隼鸟”号预计将于2010年抵达地球。

[本站2010年6月1日综合报道]2010年5月24日到5月27日,日本隼鸟号小行星探测器完成了返回地球的重要一步,成功进行了第二次轨道修正机动,完成旨在引导探测器返回地球的最大的两次四发动机点火。
机动的实施几乎完全按照计划进行,探测器携带的离子发动机有序工作。目前隼鸟号项目组正在进行严格的轨道估测,但项目组认为TCM-2的成功实现为TCM-3奠定了基础。
隼鸟号样本舱将在2010年6月13日返回地球,JAXA称探测器目前与地球相距760万千米。到距地球4万千米的深空,隼鸟号“母舰”将释放样本返回舱。样本舱再入过程中防护罩将保护其免遭高温困扰,样本舱最后将降落在澳大利亚南部Woomera试验场。
探测器是否从丝川小行星带回样本还不得而知,需要打开返回舱才能确定。即便隼鸟号没能从丝川小行星带回较大样本,返回舱里还是会包含一些大气残余,可以用于实验室分析。
隼鸟号探测器2003年5月发射,2005年到访丝川小行星,并尝试获取土壤样本。但这项任务的技术故障影响到发动机和对地通信,探测器目前正缓慢飞回地球。(中国航天工程咨询中心
侯丹)

四川在线6月14日报道
在外太空“流浪”7年的日本“隼鸟”号探测器于北京时间13日21时50分进入大气层,焚毁前释放出可能收纳有小行星岩石样本的密封舱。这是人类的探测器首次往返于地球和月球之外的天体。

JAXA证实,“隼鸟”号探测器已经成功将小行星样本容器送入返回舱,但由于探测器的故障,航天局无法确定它在系川小行星短暂着陆期间是否采获到小行星样本。

相关文献日本隼鸟号探测器准备6月返回地球

如果密封舱内确有样本,这将是人类首次直接获得月球以外天体的岩石样本。负责土样分析的宇宙航空研究开发机构教授藤村彰夫说,希望获取“足以在世界上自豪的数据”。

“隼鸟”号探测器在执行任务期间,在3至20千米的高度观测了“系川”小行星外形、地理特征、反射系数、矿物质以及重力。JAXA的科学家们还将够通过“碎石堆”弄清小行星的构成。

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返回最后“看”一眼地球

再入大气层示意图

根据日本宇宙航空研究开发机构的计划,“隼鸟”搭载的密封舱于北京时间18时21分与探测器主体分离;大约3小时后,探测器主体和密封舱将进入高度为200公里的稀薄大气层。

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“隼鸟”号项目负责人、宇宙航空研究开发机构教授川口纯一郎说,在确保成功释放密封舱的前提下,希望“隼鸟”能在进入大气层烧毁之前最后“看”一眼地球。

丝川取样示意图

川口等人设想,“隼鸟”释放密封舱到进入大气层的3小时内,能通过引擎“余力”调整姿态,使搭载的照相机能“看到”地球,同时争取拍下密封舱脱离后的图像。“7年后返回地球,希望能让它最后拍下故乡的容颜。”

[据美国spaceflightnow网站近日报道]日本“隼鸟”号探测器正在返回地球途中。2010年3月5日,探测器关闭离子发动机,以便让工程师们精确判断它的轨道。从这时开始,离子发动机将间歇式运转,以便调整好朝向地球的旅程。
隼鸟号探测器目前的轨迹意味着没有更多推进的情况下,将飞行13.9万千米才能返回地球。不过有了离子发动机之后可以让航天器直接在澳大利亚上空再入大气层。
经历了一系列困境后,如果进展顺利,那么这个冰箱大小的探测器将于6月将一个太空舱送回地球大气内。这个直径0.4米的舱体将以4.35万千米/小时的速度进入大气层,使用降落伞降落在澳大利亚南部的伍莫拉测试场。
隼鸟号探测器将带回采自小行星丝川上的岩石或类似石子一样的物质。2005年,隼鸟号花了两个月的时间研究了这颗小行星,甚至在一次笨拙的样品收集降落时撞击了丝川。样品收集系统用于在小行星表面之下引爆炮弹,使岩石松动,使其散落搜集器内。通过对隼鸟号遥测数据的分析,隼鸟号在两次尝试取样过程中,从未引爆弹药。这让科学家们十分失望。不过研究者们还有希望获取小量小行星物质,这是取样漏斗在丝川表面获取的。
2005年,隼鸟号在丝川附近完成任务时,出现重要的燃料泄漏和若干系统严重失灵,使得隼鸟号生死未卜,归期也成疑问。现在,隼鸟号探测器正在太空缓慢穿行,以离子发动机作为临时推进装置,使用了之前失灵的发动机部件。2009年11月最后一个全面运行的发动机停止工作后,地面小组临时采用了新的推进技术。
目前隼鸟号只有一个反应轮能够保持它在太空中的方向,其它两个反应轮都在发射后两年内失灵。工程师们还担心2005年燃料泄漏后剩余的推进剂仍然会覆盖探测器的表面。在隼鸟号返回地球途中靠近太阳时,燃料加热,蒸发,会导致探测器失控。
假定隼鸟号能突破重重障碍,那么探测器的返回舱也必须得穿过再入大气层时忍耐高温,而它的热防护已经超过设计寿命两年了。这是因为探访丝川之后,管理者们不得不将探测器返回地球的时间从2007年推迟到2010年。

下坠超过航天飞机速度

进入大气层后,剧烈摩擦产生的高温将使探测器主体燃烧殆尽。经过耐热处理的密封舱将继续下坠,在距地面约10公里的空中打开降落伞,预定着陆在澳大利亚南部伍默拉附近的沙漠地带。

从探测器进入大气层到密封舱“着陆”,为时大约20分钟。据悉,密封舱进入大气层时速度将达到每秒12公里,超过航天飞机每秒8公里的速度。密封舱周围空气温度可能达1万至2万摄氏度。

回收已确认密封舱落地

密封舱着陆后,正式回收工作将在14日拂晓展开。据最新消息,电磁波已确认“隼鸟”号小行星探测器的密封舱落地,从直升机上肉眼也可看到密封舱。

密封舱状如炒锅,直径40厘米,高20厘米。回收后,密封舱将被运回前线指挥中心,在那里经清洁处理,装入充满惰性气体的包装袋后,用专机运返日本。[page]

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日本“隼鸟”号进入地球大气层这张6月13日从日本宇宙航空研究开发机构获得的模拟照片显示的是“隼鸟”号小行星探测器。当日,日本宇宙航空研究开发机构说,已经确认进入地球大气层的“隼鸟”号小行星探测器发出的光。

最新消息 隼鸟号探测器密封舱落在澳大利沙漠

日本宇宙航空研究开发机构14日宣布,负责回收日本“隼鸟”号小行星探测器密封舱的科研人员在直升机中通过目视,已经确认密封舱按预定计划落在澳大利亚南部伍默拉附近的沙漠地带。

关键>>> 小行星岩石样本

如果密封舱成功降落,“隼鸟”号将是人类历史上首个与小行星进行直接接触并成功返回地球的航天器,也是首个从月球以外的天体降落和起飞的航天器。

“隼鸟”虽然两度在小行星“丝川”表面着陆,但岩石样本采集设备未能打开,不过,着陆时可能有地表土砂进入开口的密封舱。日本时事社说,确认是否采集到小行星岩石样本,可能需要一个月以上时间。

资料>>> “丝川”小行星

“丝川”小行星与地球直线距离约为3亿公里,长约540米,宽约300米,表面崎岖不平,外形就像个大马铃薯。

这颗小行星是从太阳系形成初期就存在的天体中分裂出去的,已经有“数千万到数亿年的历史”,上面的原始沙石将为天文学家研究太阳系形成和宇宙进化提供前所未有的重要信息。[page]

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探测器飞经丝川小行星时拍摄的照片

背景>>> 7年之旅多灾多难

“隼鸟”7年之旅多次出现险情,项目组一度对“隼鸟”回归毫无信心。

“隼鸟”随日本国产的M5运载火箭从鹿儿岛县升空,飞往位于地球和火星之间的小行星“丝川”。研究初衷是测试利用离子引擎实施星际航行的可行性,伺机登陆“丝川”,采集岩石样本。

“隼鸟”首现重大故障,控制空中姿态的3台装置中,1台发生故障。10月,第二台出现故障。

2005年11月,“隼鸟”两度在“丝川”小行星上着陆。但在同年12月,化学引擎出现燃料泄漏,与地面控制中心失去联络达近2个月。项目负责人川口纯一郎决定“隼鸟”延期3年返回地球。

“隼鸟”脱离“丝川”小行星轨道,开始回归地球之旅。同年10月,它关闭了用于长途航行的离子引擎,改为依靠惯性飞行。

2009年2月,“隼鸟”离子引擎重新点火成功,迈出返航地球的关键一步。

“隼鸟”离子引擎持续喷射,以修正轨道。5日,喷射按计划停止,意味着“隼鸟”完成回归前的最后轨道修正。

多灾多难,百折不挠,“隼鸟”由此也博得“不死鸟”的尊称。

编辑:国防科技网 责任编辑:张海

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