不死鸟——多灾多难的隼鸟号

作者|刘少华

审核|董晨晖

编辑|张宓

 

隼鸟号探测器的旅途可谓是九曲一折,它经历了什么,获得了什么?

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号探测器模型(图片来源于网络)

 

 

隼鸟号(日文:はやぶさ)是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的一个小行星探测器,于2003年5月9日在日本的内之浦太空中心搭乘M-V运载火箭发射升空。其主要目的是探测25143号小行星,采集它的样本并送回地球。

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隼鸟号发射升空(图片来源于网络)

 

 

25143号小行星是林肯近地小行星研究小组(LINEAR)在1998年9月26日发现的,国际小行星中心在2003年8月6日公布的49281号通告中将其命名为“糸(读音:sī)川”,以纪念日本火箭之父糸川英夫博士。它的外形如马铃薯,长约350米,宽约330米,体积较小。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

糸川小行星电脑模型(图片来源于维基百科)

 

 

隼鸟号探测器在升空后,即在地面指挥控制中心的遥控下,沿着预定路线向糸川小行星疾驰而去。在前往糸川小行星的旅途中,隼鸟号探测器遭遇了几次困境,致使任务险些中断。2003年9月四个引擎中的一个出现故障,动力改由另外三个引擎同时运行;2003年10月末~11月初,太阳耀斑损坏了其电力储存电容器;X轴姿态控制仪已损坏,只有两个还在正常运转……幸运的是经过科学家的紧急处理,没有影响任务的进行。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号借助地球加速(图片来源于《隼鸟号:遥远的归来》)

 

 

在2004年5月19日,隼鸟号借助地球完成转向和引力助推,向糸川小行星加速前进,最终在发射2年4个月后于2005年9月12日进入到达糸川小行星上方20千米处的“停机位”,成为糸川小行星的人造卫星。在距离糸川小行星20千米高的轨道上运行期间,隼鸟号探测器就进行了环绕飞行的探测工作。它用自身携带的X射线和红外线仪器观测糸川小行星表面情况,收集其成分和地形数据。10月2日,控制Y轴的姿态控制仪也失效了,不得不采用离子推进器维持姿态。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号拍摄的糸川小行星(图片来源于science)

 

 

2005年11月初,隼鸟号继续降低,逐步靠近糸川小行星。按照预定计划,它于11月12日应在距离糸川小行星60米~70米的高度上成功投放名为智慧女神(Minerva)的着陆器,可惜此着陆器没有到达糸川小行星而失去联系。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

智慧女神探测器(黄色圆圈和方框)和糸川小行星上隼鸟号的影子(图片来源于JAXA)

 

 

日本科学家决定让隼鸟号直接采样。遗憾的是11月20日第一采样因为侦测到障碍物而自动停止,之后通讯中断30分钟,当通讯恢复时,探测器已离开糸川小行星100千米,后来分析失联期间的数据发现隼鸟号已在糸川小行星上以安全模式着陆,此模式不允许采样,但在着陆中可能会有溅起的灰尘进入样品罐中,因此样品罐已被密封。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号探测器采样(图片来源于维基百科)

 

 

随后11月26日,隼鸟号又进行了第二次尝试,在糸川小行星表面停留1秒钟后离开,随后发现燃料泄漏,立即关闭阀门。次日地面人员试图调整探测器方向,但可能由于燃料泄漏导致探测器失去联系,11月30日恢复通讯。几天后经过一系列调整,探测器暂时恢复稳定。但是好景不长,12月9日探测器再次失联。地面人员一直未放弃尝试,最终在失去联系46天后的2006年1月23日,检测到隼鸟号的信号,成功恢复通讯并建立三轴稳定姿态。恢复通讯后,2006年1月26日确认情况:太阳能电池输出过低、十一个锂蓄电池中有四个完全不能使用、燃料也几乎全部流失。2007年4月25日,隼鸟号正式踏上返回地球的旅程。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号再入大气层前拍摄的地球(图片来源于JAXA)

 

 

2009年11月4日,D推进器的中和器因长时间工作老化而停止工作,此时隼鸟号仅有一台离子推进器可以工作,但要确保必要的推进和姿态调整至少需要两台推进器。地面人员利用设计中预留的四台离子推进器之间的互联电路,用另一台故障推进器尚完好的中和器与D推进器相连,成功使D推进器恢复工作。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号探测器返回舱(图片来源于网络)

 

 

隼鸟号原计划于2007年6月返回地球,但由于种种突发意外情况,最终于2010年6月13日日本时间22时51分返回地球。隼鸟号本体于大气层烧毁,化作绚丽的火流星,而内含样本的隔热舱与本体分离后成功在澳大利亚着陆。日本宇宙航空研究开发机构2010年7月5日宣布,在”隼鸟”号探测器返回舱中发现了来自糸川小行星的微粒。科学家希望这些微粒能够帮助人类揭开太阳系起源的奥秘。

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

隼鸟号化作火流星(图片来源于JAXA)

 

 

隼鸟号在宇宙中旅行了七年,旅途将近六十亿公里。七年之旅多次出现险情,发动机、姿态控制装置、电池都曾发生故障,但项目组对隼鸟号始终充满信心,多灾多难的经历也让隼鸟号赢得了”不死鸟”的美誉。这是人类第一次对小行星进行采样并带回地球的任务。由于隼鸟号是在各种几乎不可能的状况下回到地球,在日本掀起一波隼鸟号热潮,大量歌颂隼鸟号旅行的作品因应而生,小星便看过一部名为《隼鸟号:遥远的归来》的电影,真的很触动人心,大家也可以找来看看呢~

不死鸟——多灾多难的隼鸟号

《隼鸟号:遥远的归来》海报(图片来源于网络)

 

 

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参考资料

1.日本隼鸟号小行星探测器,百度百科,

https://baike.baidu.com/item/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E9%9A%BC%E9%B8%9F%E5%B0%8F%E8%A1%8C%E6%98%9F%E6%8E%A2%E6%B5%8B%E5%99%A8/6382758?fromtitle=%E9%9A%BC%E9%B8%9F%E5%8F%B7%E6%8E%A2%E6%B5%8B%E5%99%A8&fromid=14103782&fr=aladdin

2.隼鸟号探测器,360百科,

https://baike.so.com/doc/8492549-8812799.html

3.隼鸟号探测器,宇宙中的奥德赛,它经历了什么,又得到了什么,快资讯,

https://www.360kuai.com/pc/9f2d2d2401bbcc485?cota=3&kuai_so=1&sign=360_7bc3b157&q=%E9%9A%BC%E9%B8%9F%E5%8F%B7%E6%8E%A2%E6%B5%8B%E5%99%A8

4. 隼鸟号娘,萌娘百科,

https://zh.moegirl.org/隼鸟号娘

5. Hayabusa,wikipedia,

https://en.wikipedia.org/wiki/Hayabusa

 

 

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不死鸟——多灾多难的隼鸟号
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原文始发于微信公众号(星明天文台):不死鸟——多灾多难的隼鸟号

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