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【虹观航宇】日本“隼鸟”小行星探测器造访“龙宫”-星际智汇

2018年6月27日津乐园,日本“隼鸟”-2号(Hayabusa-2)小行星探测器成功与目标小行星“龙宫”(Ryugu半筝,也称1999JU3小行星(C型小行星))交会,开始对其进行科学探测并将采集样品返回地球张织云。“隼鸟”-2号是“隼鸟”探测器的后继型号,用于研究太阳系的起源、演化,在太阳系空间探寻生命物质等。该探测任务由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)与日本三菱重工有限公司共同实施快乐星球艾克,总经费114亿日元(约9460万美元)。

“隼鸟”-2号探测器飞抵“龙宫”示意图

一任务背景
按照日本政府确定的航天发展规划西牛贺洲,小行星探测被确定为日本深空探测的重点。日本已于2007年完成“隼鸟”号任务,探测了“丝川”S型小行星并实现采样返回地球;2006年,JAXA提出“隼鸟”-2号任务,最初确定该任务基本复制“隼鸟”号任务,计划于2010年发射。2009年,JAXA对“隼鸟”-2号项目进行重大调整,虽然仍将探测目标锁定1999JU3小行星,但增加了利用撞击器撞击小行星的任务,并推迟至2014年12月3日发射亡灵持政。

二任务介绍
1.任务目标
“隼鸟”-2号任务的科学目标是探索太阳系的起源和演化通榆天气预报,研究有机物、水是如何生成的;工程目标是寻求更加可靠、更加鲁棒的深空探测技术,并对小行星撞击器进行验证;拓展人类的探索目标龙吟凤哕,为载人小行星探测积累经验。
2.探测器介绍
“隼鸟”-2号探测器发射质量600千克,尺寸为1米×1.6米×1.25米,探测器平台技术和设备大部分承袭日本2005年发射的“隼鸟”号小行星探测器,但进行了如下改进:(1)“隼鸟”号采用抛物线天线驾校达人,“隼鸟”-2号则采用曾经用于“拂晓”号金星探测器的平板天线。(2)“隼鸟”-2号的离子发动机增加了抗辐射能力,发动机推力由8毫牛增至10毫牛。(3)姿控系统采用的处理器从20兆赫兹增至50兆赫兹,并增加了备用系统。(4)通信系统的传输带宽从8兆比特增至32兆比特,且质量更轻。

“隼鸟”-2号探测器构型图
3.有效载荷配置
“隼鸟”-2号探测器携带了9个有效载荷轼组词,其中7个是此前已用于其他探测任务、但根据本次任务需要进行适当改进的有效载荷,我爱记歌词2012另外2个是新研制的有效载荷,即小型携带撞击器(SCI)和移动小行星表面勘察着陆器(MASCOT)。
“隼鸟”-2号探测器有效载荷表


三任务运行
“隼鸟”-2号将对小行星进行遥感探测;先后投入3个着陆机器人(着陆器),分别进行着陆探测;在3个地点进行样品采集并带回地球梁宏达简历,其探测任务运行过程和时间表如图所示。
“隼鸟”-2号探测任务运行过程图
“隼鸟”-2号小行星探测时间表
样品采集过程:“隼鸟”-2号将在1999JU3小行星的3个不同地点进行3次采样,比“隼鸟”号多一次 。前两次采样将会在经探明富含水合物、含水矿物质、有机分子的区域进行;第三次采样将在SCI撞击器撞击小行星之后进行一年天下,届时“隼鸟”-2号会在撞击坑区域软着陆大喜临门,利用采样器采集撞击翻上来的小行星地表以下岩石,这些岩石未经过太阳风、辐射的侵蚀,与小行星表面的岩石相比,更好地保留了原始状态。三次采集的样品将被分装在3个不同的容器中,预计“隼鸟”-2号将能从1999JU3小行星带回1~几克样品。

“隼鸟”-2号采样器采样示意图
“隼鸟”-2号降落在小行星表面进行采样(左上), 采样器示意图(右上),张翔玲“隼鸟”-2号采用的新采样技术原理(下)

四小结
与“隼鸟”号相比蒋多多,“隼鸟”-2号的自主性更高、执行的任务更复杂,采用的技术更先进,不仅要完成飞向小行星、观测小行星、部署MINERVA着陆器大笨钟歌词,以及采集样品并返回地球等与“隼鸟”号相似的任务,而且还增加了更具挑战性的小行星表面爆破撞击、部署新的MASCOT着陆器等任务沧山黑山羊。(中国航天系统科学与工程研究院 李虹琳)

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