隼鸟号

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隼鸟号(はやぶさ)是日本宇宙航空研究开发机构2003年5月9日发射的的小行星探测计划。
中文名
隼鸟号小行星探测器
外文名
はやぶさ
所属国家
日本
发射时间
2003年5月9日
目标天体
小行星25143
运载火箭
M5运载火箭
返回时间
2010年6月
隼鸟号 隼鸟号

隼鸟号历史回顾

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隼鸟号(はやぶさ)是日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测计划。这项计划的主要目的将隼鸟号探测器送往小行星25143(又名“糸川”;Itokawa),采集小行星样本并将采集到的样本送回地球。
“隼鸟”升空 “隼鸟”升空
2003年5月9日,“隼鸟”随日本国产的M5运载火箭从鹿儿岛县升空。
隼鸟号计划于2005年9月抵达小行星25143附近,采集标本,并于2010年6月返回地球。
2005年7月,“隼鸟”发生首次重大故障,控制空中姿态的3台发动机1台故障。
10月,第二台发动机出现故障。“隼鸟”只能依赖最后一台发动机和离子引擎的喷射控制姿态。
11月12日,“隼鸟”投放“智慧女神号”探测机器人失败。原计划让“智慧女神”率先着陆后,利用机载相机和温度感应器对小行星进行拍照和研究,可是“智慧女神”却未能溅落丝川而失落在宇宙中。
11月20日,隼鸟号首次在“糸川”小行星上着陆,却与地面失去联系长达3小时。根据后来得到的数据,隼鸟号确实着陆,但折腾30分钟之后仍然未能释放出收集舱。
11月26日,隼鸟号再次着陆,成功采集到样本。这是人类第一次从小行星上采集样本。(第一次对地外天体采集样本是苏联月球10号探测器,1966。第一次对彗星采集样本是美国“星尘”号探测器,2006。)
12月,化学引擎出现燃料泄漏,探测器无法保持姿态。与地面控制中心失去联络长达近2个月,错过返回窗口。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——此举居然奇迹般恢复了通信。
2006年3月以来,“隼鸟”太阳能电池电量急剧下降,锂离子电池组也耗尽了电能,其中部分电池失效。
2007年4月,“隼鸟”脱离糸川小行星轨道,开始返回地球之旅
10月,“隼鸟”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。
11月,隼鸟的4台离子引擎中仅余一台尚能运转,而返回地球需至少两台引擎提供动力。堀内当初设计时考虑到了这种极端状况,为此预留的一套电路发挥作用,利用离子生成装置和电荷中和器成功激活另一台引擎——“隼鸟”可以回家了。
2010年6月3日,日本宇宙航空研究开发机构开始命令“隼鸟”离子引擎持续喷射,以修正轨道。6月5日,喷射按计划停止。“隼鸟”完成回归地球前的最后轨道修正。
2010年6月13日19时51分(北京时间18点51分)隼鸟号释放密封舱。

隼鸟号背景资料

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2005年11月26日,日本宇宙开发机构宣布隼鸟号成功地从糸川小行星(“糸”字读音同“觅”)上面采集岩石样本。 11月27日日本小行星探测器“隼鸟”号不辱使命,26日成功采集小行星丝川地表岩石样本,日本研究人员在欢呼雀跃的同时,正在为“隼鸟”号如何顺利回家绞尽脑汁。
“隼鸟”号预定12月上旬踏上归途,现在离地球距离是2.9亿公里,但不能直线回归,必须绕行10
亿公里,于2007年6月到达地球。由于“隼鸟”号此前故障不断,空耗很多燃料,返航途中一旦燃料不足,就有可能功亏一篑,现在研究人员正在探讨节约燃料对策。
“隼鸟”号着陆丝川行动可谓是一波三折,先是12日向丝川投放微型探测器“智慧女神”失败。失去踪影,据称现在仍在太空中飘浮。
20号“隼鸟”号首次尝试着陆,却和地面失去联系长达3个小时。据后来数据显示,它的确着陆了,可折腾了30分钟,也没能投下岩石采集装置。26日早上7点多,“隼鸟”号最后一搏终于成功,并完成了采集岩石样本的任务。日本研究人员也长出一口气,日本媒体都连篇累牍地报道这一大事。
“隼鸟”号成功采集小行星岩石样本,至少证明了日本在以下几方面的技术非同寻常:一,利用很少的燃料长时间在宇宙运行。从地球到达小行星丝川,其间“隼鸟”号绕太阳两周,飞行长达20亿公里,日本利用耗能低的离子引擎,电离氙气喷射提供动力,实现了长距离运行;二,发射以后通过地球重力改变探测器的方向,并成功加速;三,准确定位技术。小行星丝川距离地球2.9亿公里,它本身长约540米,宽约270米,约12小时自转一周,每秒以30公里的速度绕太阳运行,探测器到达小行星的精确度类似于从东京击落巴西的苍蝇;四,遥控技术。电波到达“隼鸟”号单程需要16分钟,“隼鸟”号必须根据事先设定的各种着陆程序自行判断,这与日本的机器人技术发达密切相关。
从小行星丝川地面采集岩石样本之所以备受关注,一是因为有望探明落在地球上的陨石和小行星的关系。陨石被认为是小行星的碎片,受地球引力的影响落在地表,通过陨石和小行星岩石样本的比较分析,可验明陨石的“母体”。二是有望揭示太阳系形成之谜。小行星约在45亿年前与太阳同时诞生,而后小行星之间在相互撞击的同时,表面会受飞来的太阳高能粒子袭击。通过研究小行星岩石样本光的反射,和通过望远镜看到的小行星光线进行比较,会增加人类对小行星表面的进一步了解。分析小行星表面岩石结构,可以了解太阳系曾遭受怎样的风化,捕捉太阳系早期的信息。三是有望探明在宇宙中漂浮的微小尘埃,专家认为尘埃可能含有与地球生命起源有关的有机物。小行星岩石可能残留有远古尘埃,岩石中含有什么样的有机物令人关注。
“隼鸟”号成功采集岩石样本对整个日本宇航业是一个鼓舞。日本1955年发射第一枚小型火箭,1970年发射第一颗人造卫星,以后在发射天文卫星和彗星探测器方面卓有建树。然而,最近几年来屡遭挫折,比如火星探测器“希望”号因没有进入火星运行轨道成为太空垃圾,火箭发射几度失败等,此次 “隼鸟”号成功采集小行星岩石样本,无疑给日本宇航业注射了一针强心剂。只是,归途路漫漫,“隼鸟”号能否平安飞回地球,人们拭目以待。

隼鸟号隼鸟归来

“隼鸟”号小行星探测器于2003年发射升空,到访过“系川”小行星,并取得该小行星上的太空岩石样本。
“隼鸟”号登陆“丝川”小行星模拟图 “隼鸟”号登陆“丝川”小行星模拟图
 不过这一重达430公斤的探测器却遭遇过一系列挫败。在小行星上着陆后,“隼鸟”号并没有按计划启动推进设备,以采集“系川”小行星表面上的样本。在七年的太空旅程中,它还遭遇过燃料泄漏、断电和通信故障等。其离子引擎也遭遇过多次故障,不过日本宇宙开发机构设法修复了一些系统,并且指令“隼鸟”号绕行了很长的距离,以使其能顺利返回地球。目前,“隼鸟”号正在返回地球的图中,预计将会在2010年6月的某天在澳大利亚内陆地球着陆,然而这已经比其预定的返回时间晚了三年。
日本时间13日19时21分(北京时间2010年6月13日18时21分),密封舱将与探测器主体部分分离,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。降落澳大利亚。探测器的密封舱将发挥其材料和形状方面的优势,全力保护其中可能装有的“丝川”小行星岩石。
新华网东京11月16日日本文部科学大臣高木义明16日宣布,研究人员已经确认,在日本“隼鸟”号小行星探测器密封舱的回收容器中发现的1500个物质微粒,大部分是来自“丝川”小行星的岩石。  这是人类首次从小行星上采集到物质,可以说“隼鸟”号完成了最重要的任务,圆满完成了探测小行星的计划。
日本宇宙航空研究开发机构今后将与全国研究人员合作,对这些小行星物质进行详细分析。由于“丝川”小行星保持了46亿年前太阳系诞生时的状态,分析它的物质有可能帮助弄清太阳系的起源。
地球上的岩石在地质活动中经历了巨大变化,无法用于研究太阳系刚诞生时的情形,所以调查“丝川”小行星等未发生变化的天体必不可少,获得其岩石样本一直是研究人员的夙愿。
宇宙航空研究开发机构指出,“隼鸟”号回收容器里的微粒尺寸几乎都是千分之一毫米左右,主要成分是橄榄石和辉石等矿物。虽然这些矿物在地球上也存在,但电子显微镜观察显示微粒成分与“隼鸟”号靠近“丝川”小行星时观测到的小行星表面岩石成分一致,而且其中金属含量比例与地球岩石有重大差异。科学家经过慎重研究断定,这些微粒是来自“丝川”小行星的物质。
分析还发现,这些微粒与陨石的性质一致,首次为地球上的陨石几乎都来自小行星的观点提供了物证。
“隼鸟”号的岩石收集舱于今年6月回到地球,宇宙航空研究开发机构当即开始进行物质回收,但由于微粒过小,作业一直未能取得进展。后来研究人员制作了特殊的刮刀,并在微粒附着在刮刀上的情况下利用电子显微镜观测,从9月份开始连续发现微粒来自小行星的证据。
目前这些微粒还附着在刮刀上,宇宙航空研究开发机构准备研究从刮刀上采集微粒的方法,同时在收藏容器尚未打开的其他部分继续寻找新的微粒。在明年1月前,将决定把微粒分配给哪些研究机构,进行更加详细的分析。
词条标签:
自然 天体