小行星带的日本周



在未来几个月中,小行星将特别重要。 不,它们不会在地球上崩溃。 地球将落在他们身上。 更准确地说,地上的产品会从近距离检查它们,下降到地面,抓住,射击和炸弹。 车里雅宾斯克的第一次报仇是日本人采取的。

三艘飞船去寻找小行星。 日本Hay鸟2号已经全面探索了小行星龙宫。 下一步,美国OSIRIS-REx有望在小行星Bennu探险。 在新年前夜,“新视野”星际探测器将向我们展示一个小的宇宙小体“ Ultima Thule”,将在近距离进行研究。

ab鸟2号是日本航天局JAXA征服小行星的第二次尝试。 第一个Hay鸟也从小行星丝川(Itokawa),甚至一小撮重量不到一克的小行星土壤中获得了一定的成果。 2005年,对小行星进行了近距离检查,获得了有关其结构和形成的独特数据。



对他来说,他们甚至发现了另一种小行星-“ 一堆瓦砾 ”。 这是一个非常松散的宇宙物体,由大小与重力和范德华力(在分子水平上弱的电磁相互作用的力,例如由于壁虎可以在玻璃上爬行)连接的大小的石头组成。

尽管of鸟获得了成功,但她的飞行还是有很多问题和失败。 MINERVA着陆器没有任何生命迹象,引擎,机载计算机和太阳能电池板存在问题,并且能够收集少量的土壤。 退货比原定计划晚了三年。 因此,JAXA决定报仇。 下次他们仔细研究这些bug时,到目前为止,探险工作已经相当成功。



ab鸟2号于2014年开始飞行,掀起了行星际空间,围绕太阳飞行,以一个新的目标-龙古小行星进入了进近轨道。 这是典型的小行星,是阿波罗(Apollo)族最常见的C类光谱,大小略小于一公里,其轨道略长,在远处穿过火星轨道,在近地。 可以预料,这颗小行星的材料属于形成太阳系所有物体的气尘盘。 这项研究试图回顾过去46亿年-甚至在地球出现之前。 没错,已经落到地球上的大多数陨石-陨石属于太阳系的初始“建筑材料”,Ryugu并没有什么特别的区别,只是它具有便利的轨道,从而简化了其成就。

Hayabusa 2的设计在很大程度上重复了以前的同名设备。 带有离子行进推进系统,太阳能电池板,导航和定向系统的服务平台主要是从Hay鸟那里借来的。



该探头配备了三个可见光范围的导航摄像机。 其中之一是具有较窄视角的“远距离”镜头,但增幅很大,它具有七个滤光片,可让您拍摄彩色照片。 两台摄像机-黑白广角,方便查看空间并选择学习目标。 还有一个激光“扫描仪”-一种激光雷达,可分析小行星的表面结构以简化着陆。



应当使用红外热像仪进行远程地质勘探。 其中之一-中红外光谱仪-使您能够研究地质成分,第二个-在远红外中-测量表面温度。



ab鸟2号携带大量资金用于直接进行地面勘探:用钽子弹击落并收集少量炸弹,带有炸药的撞击冲击器,三架来自日本大学的小型漫游车以及一架德法旅行同伴MASCOT。 Hayabusa 2的主要任务是提取三部分小行星土壤,并在20年之前返回地球。

日本装置于2018年夏天接近龙宫。



该小行星还被证明是具有特征的菱形形状的“石头堆”,其出现是由于结构松散且旋转迅速。

罗塞塔(Rosetta)检查了类似形状的小行星斯坦因。



迄今为止,由JAXA和会津大学制造的一对研究设备Rover-1A和Rover-1B已登陆Ryuga。 这些是直径18厘米,高7厘米,重约1千克的小型圆柱形设备。 配备了相机,温度计和太阳能电池板,因此一段时间后,您可以期待它们带来的新照片。



MASCOT可重定位模块在德国航空航天中心与法国航天局合作开发的。 这是一个10公斤的模块尺寸和形状,带有鞋盒。 他还拥有照相机和科学仪器:用于确定表面地质组成的红外光谱仪,用于高精度测量土壤温度的辐射仪以及用于确定小行星磁场的磁力计。 MASCOT于10月3日在Ryuga坠落,他跳了3次跳,并在小行星上工作了3天或17个地球小时。 他没有获得充电所需的太阳能电池,因此他的任务已经完成,但是某些科学数据仍保留在Hayabusa 2上,因此您可以期待MASCOT提供新的图像和信息。



到目前为止,Rover-2仍保留在Hayabusa 2上。 这是一个八角形的1千克设备,尺寸为15x16厘米,带有两个摄像头,一个温度计和一个加速度计。 它是由日本大学联合会在东北大学的领导下创立的。

为了组成小行星的三维模型并使其与之紧密接近,日本探测器上安装了激光“扫描仪”(激光雷达)。 该设备用激光束“包围”宇宙物体,确定到表面的距离。 为了简化激光雷达的工作,该日本装置已存放了五个带反射面的球形标签。 其中一个反光包装纸上标有18万人的名字,这些人参加了由美国行星社区组织的“ 地球信息”运动。



ab鸟2必须从小行星的三个点收集土壤。 此外,将从地面上取两个样品,他们将尝试从人造火山口的底部取第三个样品,将在爆炸装药的帮助下将其剔除。 撞击探头(撞击器)是基于“ 撞击核心 ”原理的累积电荷。 需要炸药,因为 探测器相对于小行星的速度很小,简单的碰撞不会产生陨石坑。



观察撞击器撞击小行星瞬间的问题得到了解决。 由于电荷破坏和碎屑的散发对Hayabusa 2来说是危险的,在爆炸时它将位于Ryugu的背面,并且无法观察到撞击。 Hayabusa 2与撞击室一起将DCAM3飞行摄像机分开,该摄像机应捕获岩石爆炸和弹出的瞬间。 可拆卸相机是几乎独立的航天器,带有光学系统,无线电数据传输系统,电池和无源热管理系统。 DCAM3具有圆柱形状,并具有涡流稳定功能。 分离时,在距离撞击器撞击点1公里的距离处,相机将被引导到碰撞地点,并沿光轴像旋转的陀螺一样扭曲,这将使其始终朝一个方向看。 拍摄后,相机将有一个小时的时间将所有照片传输到Hayabusa 2。



小行星土壤采样工具本身可以重复第一个Hayabusa上的工具,只是稍作现代化。 由于小行星的低重力,其降落类似于飞船的对接,而不是通常在地球,火星或月球上的降落操作。 因此,Hay鸟2本身不会坐在小行星上,它将释放出一个可伸缩的铃铛,这将使其靠近水面。 此时,子弹将从钟形内部射入小行星,被它们击落的碎片会掉落到土壤收集器中。 这样的操作将重复进行三次,第三次将有必要与炸药留下的弹坑完全“对接”。



岩石开采的过程将由一个单独的室进行监控,安装该室的学生将通过众筹筹集资金。 该航天器已经为接近小行星进行了几次排练,但是科学家们并不着急进行首次地面捕获。



在小行星的和解和初步检查之后,科学家发出了警报。 事实证明,在表面上几乎没有平坦的区域,这些区域具有疏松的碎屑,可能会掉下来取样。 到处都有大大小小的石头,Hayabusa 2土壤捡拾设备根本不适合这些石头。 到目前为止,小行星上已经选择了几个目标区域,上面有小石头,应该从那里捕获碎屑。



如果整个计划成功,Hayabusa 2着陆器预计将在2020年返回。 此外,Hay鸟2本身将节省燃料,以便继续研究另一颗近地小行星。

一般而言,Hayabusa 2的任务证明了现代微电子革命开启的可能性。 即使是相对较小的行星际航天器,也不仅可以独立研究太空,而且可以成为许多小型独立航天器的载体,这极大地扩展了科学家的能力,并允许学生和公众从事航天学。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN428261/


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