科技是國力最有效、最直觀的體現之一。
神舟十三号載人飛船,返回艙成功著陸
我國的神舟十三号載人飛船此前成功在東風着陸場着陸,現場醫護人員确認航天員翟志剛、王亞平、葉光富身體狀态良好,我國航天飛行任務又一次取得圓滿成功。
葉光富、翟志剛、王亞平
要說世界上的航天強國,我們首先會想到俄羅斯、中國、美國。
俄美的發展因素是由于上個世紀美蘇争霸軍備競賽的推動,中國的航天事業起步晚,但勢頭猛,我國已完成多次載人航天飛行,對月球、火星進行了大量的探索工作。
如果再往下說,誰也不曾想到,日本這個看起來和航天不太沾邊的邊緣國家,會被美媒認為是繼中美俄之後的第四個航天強國。
日本種子島宇宙中心
事實上,日本在小行星探測這一領域取得了不錯的成績。
那麼,日本登錄的是哪顆小行星?
為什麼不登陸距離更近的月球呢?
登陸小行星和登月難度誰更大?
日本為何對登陸小行星情有獨鐘?
在得知日本成功登陸52億公裡外的小行星後,不少感興趣的朋友發問:這一技術,比登月難度大嗎?
美國成為第一個将人類送上月球的國家
隼鳥2号2020年12月6日,完成小行星采樣的隼鳥2号降落在澳大利亞的伍默拉沙漠,那時我國的嫦娥5号還在月球采集樣本。
隼鳥2号是日本為探索龍宮小行星發射的一種探測器,它是“隼鳥”的後繼探測器,發射于2014年12月3日,飛行時間長達6年,飛行距離52億公裡,在2018年6月抵達小行星“龍宮”,編号是1999 JU3。
隼鳥2号
隼鳥2号采取了“爆破式”的采集方式。
2019年4月,隼鳥2号向“龍宮”的表面累計發射了兩枚金屬彈,兩發兩中,射擊産生了一個直徑約10米的撞擊坑。
探測器收集了被金屬彈激起的物質,計劃帶回地球進行研究分析。
隼鳥2号的任務并未結束。
攜帶樣本的返回艙從主體分離,先行回到地球。
隼鳥2号拍攝的龍宮小行星全貌
它的探測部分仍然運動良好,将利用機體剩餘燃料,變更飛行軌道,向另一顆編号“1998 KY26”的小行星進發,預計在2031年7月抵達。
隼鳥2号成功收集了小行星龍宮表面和次表層的物質樣本,這份成功,是該項目多年來不懈努力和精心策劃的回報。
這些記錄了太陽系演變曆史和起源的太空物質,是幫助科學家打開科學啟迪的大門的鑰匙。
小行星是一種存在于太陽系、質量和體積比行星小得多的天體,是數量最多的太陽系天體。
抵達龍宮的隼鳥2号的想像圖
目前在太陽系已發現的小行星數目超過100萬顆,最大的小行星比如閻神星(136199 Eris),創神星(50000 Quaoar)直徑1280千米,甚至和冥王星差不多大。
因此大型的小行星被重新分類,定義為“矮行星”。
小行星龍宮距離地球3億公裡左右,而如果要達到作為地球天然衛星的月球,隻用飛行40萬公裡。
那麼日本既然能完成看似更困難的探索任務,為什麼不先一步造訪月球呢?
已知的大型外海王星天體
“阿爾忒彌斯”探月計劃早在2006年,日本的“JAXA”——航空與航天機構宣布,計劃2020實現載人登月,2025建立自己的月球基地,現實是都沒有實現,在資金和技術上都不足支撐日本完成看似美好的登月願景。
日本長期處于依附和受制于美國的狀态。
美國作為世界的經濟和科技強國,實際上也在暗中幫助日本完成它的載人登月計劃,這個計劃叫做“阿爾忒彌斯”計劃。
“阿爾忒彌斯”計劃步驟及時間線
這是由美國主導,日本航天研究機構參與,計劃在2024年前實現載人登月并返回,并建立常态駐留機制。
除了日本,同樣想順便去月球旅遊觀光,參與該計劃的還有加拿大、英國、澳大利亞、意大利、阿聯酋等國家的航天機構。
日本的雄心不止于此,據悉,日本還在實施“宇宙太陽能發電”計劃,希望将宇宙中更加豐富的太陽能通過空間傳送到地球,即使在地球電力缺乏的時候,也能夠使用來自宇宙的電力,這個計劃預計在2025年實現。
太空發電模拟圖
雖然在技術和資金上依賴于美國,日本也曾有獨立的登月計劃。
2007年9月14日,日本發射了月亮女神探測器,它由兩枚子衛星和主環繞器組成,攜帶了15個探測儀器。
月亮女神探測器是日本對月球探索的初次嘗試。
日本之所以發射月亮女神探測器,很大程度受啟發于美國的“阿波羅”計劃,該計劃最早發起于1999年,中間經曆了4年延期,最後在2007年才發射。
月亮女神探測器
那麼我國的探月工程進展如何?2007年10月24日,中國的嫦娥一号繞月人造衛星,從西昌衛星發射中心升空,2009年3月1日,嫦娥一号完成使命,标志中國成為世界為數不多具有深空探測能力的國家。
兩個國家的起步時間差不多,不過十多年過去了,中國的探月工程不斷深入,2020年12月17日,嫦娥五号攜帶月球樣本成功返回,而日本的探月計劃卻沒什麼起色,其中很大原因是技術不足的硬傷,登月的難度之一是着陸,如果技術不當,就可能直接報廢。
嫦娥5号,成功采集到月球樣本
日本在小行星探索取得的成就,也反映了在深空探索上的實力,不過日本在中國探月發展的十多年,幾乎止步不前,日本對自己的登月計劃,這麼沒有自信嗎?
那麼登陸小行星難度和登月相比,究竟誰大誰小呢?
隼鳥二号在小行星龍宮制造隕石坑
攻克難度不同月球和小行星的體量不是一個級别的。
要知道,月球有更大的體積和質量,自己的引力也比小行星“龍宮”大很多。
月球的引力是地球的1/6,這會對飛行器産生影響,對探測器的降落都是一種考驗。
而龍宮小行星的引力隻有地球1/80000,探測器降落到行星表面,僅僅是輕微接觸,如“蜻蜓點水”一般。
它的采集方式可以說簡單粗暴,隻需要隔空爆破。
阿波羅15、16和17任務期間收集的各種月球樣品
如果我們在采集月球物質時采用這樣的方式,可能根本無法收集有效的月球物質,就被引力所俘獲了。
登月相比探測小行星,技術要求更高,其中就體現如何平穩地将探測器降落到月陸上。
推動力不能過小,否則無法成功使探測器從觀測軌道進入月球表面,也不能過大,活生生讓探測器由軟着陸轉變為硬着陸。
隼鳥2号帶回密封艙内存在許多數公厘大小的粒子
如何在降落速度太快時采取緩沖措施,讓發動力反向推動探測器,來個“太空刹車”,需要地面人員的操作精準。
而這些難題,對探測小行星來說,都不需要。
所以這是兩個不同領域的課題,是不能夠相提并論的。
日本為什麼喜歡探測小行星?根本原因是日本在載人航天、空間站的建樹不能和真正的航空強國相比。
國際空間站
相比于探測月球、火星這樣的天體,銀河系的小行星數量多,發布廣,它們是天然的礦産,純度高,開采容易,方便帶回地球。
日本清楚地知道探測小行星的難度小,優點卻多,所以在登月計劃停滞不前後,果斷選擇小行星探測之路。
這顆“龍宮”小行星,直徑870米,主要成分是鎳和鐵,科學家估計它的價值高達800億美元。
不得不說日本撿到寶了,這是一顆漂泊在太空的“鑽石”。
隼鳥2号的第一次着陸采樣
相信在不久之後,它就可以成為可利用的能源,造福人類。
人類總是敢于探索未知的可能,哪怕是一顆不起眼的小行星,哪怕是難以着陸的月球。
璀璨的星空
毅力和決心讓人類的步伐越走越遠,仰望星空,目标是璀璨的銀河。
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