外太空“流浪”7年 日本“隼鸟”返地球
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。 新华社/法新
在外太空“流浪”7年的日本“隼鸟”号探测器有望于北京时间13日22时许进入大气层,焚毁前释放出可能收纳有小行星岩石样本的密封舱。
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。
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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。
“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。
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。”
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。
小行星探测器“隼鸟”号(模拟图)
回收
宇宙航空研究开发机构派出约40人的 回收队伍,在伍默拉附近的澳大利亚空军实验场内设立前线指挥中心,迄今已开展4次 回收演习。
研究人员在地面设置有4个电磁波探测仪和4个光迹摄影仪,分别用于捕捉密封舱发出的电磁波和划过夜空的光迹,以定位降落点和角度。
密封舱着陆后,研究人员将利用搭载红外成像设备的直升机寻找密封舱和外壳。正式 回收工作将在14日拂晓展开。宇宙航空研究开发机构预计,如果14日顺利找到密封舱,最快将于18日运回日本。
不过,如果密封舱未能成功发出电磁波,搜索可能持续数天。
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。
“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。
负责土样分析的宇宙航空研究开发机构教授藤村彰夫告诉《产经新闻》记者,希望获取“足以在世界上自豪的数据”。
太空探测器“隼鸟”
不死鸟
“隼鸟”七年之旅多次出现险情,项目组一度对“隼鸟”回归毫无信心。
2003年5月,“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。
2005年7月,“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。“隼鸟”只能依赖最后一台装置和离子引擎的喷射控制姿态。
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,导致探测器无法保持正确的空中姿态,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。
据日本媒体报道,当时项目组束手无策,甚至集体参拜神社祈祷通信恢复。不久,负责离子引擎的国中均教授和日本电气公司(NEC)高级项目经理堀内康男想出一招,利用离子引擎燃料氙的喷射反冲力调整探测器姿态,奇迹般恢复通信。
2006年3月以来,“隼鸟”太阳能电池电量急剧下降,锂离子电池组也放尽了电能,其中部分电池失效。
2007年4月,“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。但到去年11月,4台离子引擎中只剩一台尚能运转。而返回地球需至少两台引擎提供动力。堀内当初设计时“埋伏”的一套电路发挥“奇兵”作用,利用离子生成装置和电荷中和器成功激活另一台引擎。
今年6月3日,宇宙航空研究开发机构开始让“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”完成回归地球前的最后轨道修正。
多灾多难,百折不挠,“隼鸟”由此也博得“ 不死鸟”的尊称。
直播
“隼鸟”返乡过程有网站 直播。
宇宙航空研究开发机构说,和歌山大学宇宙教育研究所将从密封舱预定着陆区域,通过大学网站 直播利用超高感光度摄影机拍到的着陆影像。
宇宙航空研究开发机构也通过网站,从北京时间17时起 直播控制大厅情形。
美国航天局则利用大型喷气式飞机观测“隼鸟”号进入大气层的情形。
《读卖新闻》说,“隼鸟”是继2006年美国“星尘”号彗星探测器后,第二个离开地球重力圈后重返地球的探测器。美方希望通过观察密封舱与大气摩擦产生的光热,测定外表温度,为未来载人火星太空船的耐热设计提供参考。
负责密封舱研发的宇宙航空研究开发机构副教授山田哲哉说,密封舱进入大气层时速度将达到每秒12公里,超过美国航天飞机每秒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。
密封舱外壳表面覆盖有厚约3厘米的新型塑料耐热材料。进入大气层后,塑料表面将熔化,密封舱内的温度有望保持在50摄氏度左右。(冯武勇)