隼鳥2號滿載而歸,人類首次在小行星上多次着陸採樣!

  2019 年 12 月 3 日,隼鳥 2 號正式開始啓動離子發動機,馬力全開返航地球,永遠結束了它的“龍宮”探險。
  而在短短一年半之前,這顆探測器纔剛剛歷時三年半時間,跋涉數十億公里,抵達了這顆名叫“龍宮”、直徑只有約 900 米的小行星。  
  <strong>Part.1</strong>
<strong>  時間真是過得太快了!</strong>
  在 2018 年的下半年,隼鳥 2 號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 枚着陸器。  
   <strong>這是人類首次成功在小行星上釋放巡視器並拍攝和傳回照片。</strong>
  但此後的 2019 年,纔是這顆探測器真正大展身手的一年,滿載而歸的一年。
  2019 年,絕對稱得上是隼鳥 2 號的幸運年。而這幸運背後,亦是無數相關工作者們多年來精心籌劃和不懈努力的回報。
  <strong>Part.2</strong>
  <strong>第一次着陸採樣:</strong><strong>採集表面物質</strong>
  2019 年 2 月 22 日,隼鳥 2 號順利着陸在龍宮表面的預定着陸區 L08-E1。(本節詳見:電光火石,短兵相接!隼鳥 2 號第一次龍宮採樣全記錄)
  着陸點非常精準,和預定着陸區中心只偏離了 1 米。
  隼鳥 2 號採用的是接觸採樣,整個採樣過程只有幾秒鐘。  
  一旦檢測到底部長長的採樣杆接觸到了龍宮表面,就即刻從採樣杆中以 300 米/秒的速度發射出一枚鉭質子彈,射向龍宮表面。
  子彈撞出的碎屑被彈射入採樣杆中,經過多次彈射被隼鳥 2 號納入囊中。
  降落、接觸採樣、上升,電光火石,乾脆利落。
  隼鳥 2 號第一次着陸採樣流程(低高度段)。  
  <strong>Part.3</strong>  
<strong>  激烈採樣後留下的“罪證”</strong>
  順利完成第一次着陸採樣之後,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,<strong>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。</strong>
  <strong>Part.4</strong>
<strong>  投下撞擊器:</strong><strong>去小行星上炸個坑</strong>
  爲此,隼鳥 2 號採用了採用了更爲暴力和冒險的方式。(本節詳見:先是衝我打了一槍,然後還要開炮…人類也太兇殘了吧!)
  2019 年 4 月 5 日,隼鳥 2 號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)(其中有 9.5 公斤都是炸藥)。
  被扔下的撞擊器在半空中引爆炸藥,把底端厚約 5 毫米、重 2 公斤的純銅質薄板“壓縮”爲一枚“炮彈”,使之高速撞向龍宮表面。
  <strong>Part.5</strong>
  隼鳥 2 號本機爲了不被炸出的濺射物撞傷,丟完“炸彈”拔腿就跑,只留下一個 DCAM3 相機來拍攝這場爆破大戲。
  撞擊非常成功,直接在龍宮表面炸出了一個直徑十多米的人造撞擊坑,隼鳥 2 號自己安全避難,毫髮無損。
  這些被撞出表面的龍宮次表層地下新鮮物質,正等待着隼鳥 2 號再次着陸,並將其收入囊中。
  <strong>Part.6</strong>
<strong>  第二次着陸採樣:</strong><strong>採集地下物質</strong>
  2019 年 7 月 11 日,隼鳥 2 號再次下降,抵達龍宮表面 C01-Cb 區域,開始第二次着陸採樣。
  第二次着陸採樣區一帶的三維地形 DEM  
  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
  儘管第一次採樣對探測器造成了一點損傷,隼鳥 2 號已經不像剛抵達龍宮時那麼健康了。但在項目組的精心謀劃和反覆演習之下,隼鳥 2 號依然順利完成了第二次着陸採樣,而且比第一次着陸還要精準。
  實際着陸點和計劃着陸區中心只差了 60 釐米!(第一次是差了 1 米)。  
<em id="__mceDel">  </em>第二次短兵相接後留下的暴行痕跡。
  7 月 12 日,隼鳥 2 號帶着從龍宮地下次表層採集的物質,安全回到距離龍宮表面 20 公里高處的伴飛位置,第二次着陸採樣圓滿成功。
  兩次着陸採樣點分別被命名爲“玉手箱”(Tamatebako)和“萬寶槌”(Uchide-no-kozuchi),均來源於日本傳說故事。
  <strong>這是人類首在小行星上成功完成多次着陸採樣,並首次採集到次表層地下樣品。</strong>
  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。不過在返回地球之前,它還有最後一個小任務要完成,那就是:<strong>投下最後一枚巡視器 MINERVA-II2。</strong>
  <strong>Part.7</strong>
<strong>  投下最後一枚巡視器:</strong><strong>一場奇幻旅程</strong>
  然而很不幸的是,最後一枚巡視器從 2018 年 11 月開始就已經檢測出了故障,只能保持通訊,但無法啓動數據處理等響應了。也就是說,這枚巡視器最初計劃的着陸龍宮表面、移動和拍照等工作都無法完成了。(不過也沒什麼關係,去年投放的兩枚 MINERVA-II1 已經完美完成了這些工作)
  但隼鳥 2 號項目組並沒有放棄讓最後這枚巡視器和還剩下的幾枚標記球發揮餘熱。
  在已經無法拍照和觀測的情況下,隼鳥 2 號項目組極盡巧思,讓兩枚標記球 TM-E、TM-C 和巡視器 MINERVA-II2 從更高的高度上(約 1 公里高處)被釋放向龍宮表面,<strong>觀察它們在龍宮微弱引力下的運動狀態,同時提升龍宮的重力場模型。</strong>
  在龍宮微弱的引力之下,三個小傢伙都經歷了一場前所未有的奇幻旅程:花了幾天時間、環繞小行星龍宮數圈,才緩緩落在了龍宮表面。  
  <strong>這是人類迄今爲止向地外天體投放的最小的人造環球“衛星”,也是世界首次成功向環小天體軌道投放複數顆人造衛星。</strong>爲此,隼鳥 2 號項目組用人類最早的兩顆人造,衛星斯普尼克 1 號(Sputnik 1)和探險者 1 號(Explorer 1),爲兩顆標記球 TM-C 和 TM-E 命名,分別命名爲斯普尼克和探險者。
  <strong>Part.8</strong>
  <strong>返航:</strong><strong>前方地球,再見龍宮!</strong>
  2019 年 11 月 13 日,隼鳥 2 號啓動 RCS 推進器,從伴飛位置開始遠離小行星龍宮,正式進入“返航模式”。
  返航最初的 5 天,隼鳥 2 號會爲龍宮拍攝一系列告別照,此後就會改變朝向,再也看不到龍宮了。
  最後一張龍宮近照,往後餘生,漸行漸遠。
  終於要說再見了。
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<span style="font-size: 13px; color: #888888;">2019 年 11 月 12 日,隼鳥 2 號正式啓程前的控制室。來源:JAXA</span>
  <strong>如果一切順利的話,隼鳥 2 號將於 2020 年 12 月抵達地球,裝着珍貴小行星樣本的返回艙將再入地球灼熱的大氣層,</strong>降落在澳大利亞的 Woomera——這也是 10 年前的不死鳥,隼鳥初號機返回艙落下的地方。<em id="mceDel" style="text-align: center;">  </em>
<em id="
mceDel" style="text-align: center;"><img src="//img2018.cnblogs.com/news/34358/201912/34358-20191224173309822-518846876.jpg" alt="" data-backh="495" data-backw="558" data-before-oversubscription-url="https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_jpg/RVYBGVAFLS820v4SfoH9ia06TwgcmFAGzIfSh72V1kRgicibicgDZkvVmsLiciccv5nu9zHT8Ks4LbjRnbs2PibBeWEQQ/0" data-ratio="0.8870673952641166" data-w="1098" /></em>
  等待着擁抱龍宮樣品的無菌操作室已經準備好了。  
  2019 這一年,太長也太短。再見了,龍宮!辛苦了,隼鳥 2 號!2020 年,我們相約地球再見
  出品:科普中國
  製作:haibaraemily
  監製:中國科學院計算機網絡信息中心
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