日本小行星探测器“隼鸟2号”将返回地球

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的小行星探测器“隼鸟2号”将时隔5年返回地球。在将装有小行星“龙宫”的碎片样本的密封舱投向地面之后,隼鸟2号将踏上探测另一颗小行星的新旅程。“龙宫”的地表和地下的物质将成为探索地球生命诞生等的宝贵线索。今后的详细分析受到期待。

隼鸟2号2019年11月从“龙宫”出发飞向地球,将于2020年12月5日下午将密封舱从探测器上剥离并投向地球,然后探测器本身将启动发动机,脱离地球圈。投向地面的密封舱在12月6日上午2~3点前后着陆在澳大利亚南部乌梅拉地区的沙漠。

密封舱将以每秒约12公里的速度进入大气层,自动完成全部动作,直至着陆。在高度约10公里处打开降落伞,减缓速度,在发射信标信号的同时着陆。

JAXA的密封舱回收团队将借助天线和雷达探测信标,锁定着陆地点,通过直升飞机和无人机寻找密封舱。作为预备的线索,还计划利用进入大气层时明显发亮的轨迹。

密封舱的回收作业很多方面都与2010年将小行星“丝川”的微颗粒物带回地球的第一代“隼鸟号”相似。此次新增加的是回收之后从密封舱之中取出气体,进行简单分析的工作。尝试在不漏掉“龙宫”沙石等样本可能释放的气体的情况下进行分析。

密封舱将装入专用的密闭容器,空运至日本。JAXA在日本宇宙科学研究所准备了设备,用于在真空和充满氮的环境下分开密封舱的样本,以免与地球上的物质混杂。预计12月中旬可确认在“龙宫”着陆时采集到多少沙石等。

“丝川”的微颗粒物有1000个以上得到登记,在日本国内外展开分析。隼鸟2号采集的物质的数量有望达到“丝川”的100~1000倍。JAXA计划将60%分给包括美国国家航空航天局(NASA)在内的日本国内外研究机构,其余40%自己保管。

从“龙宫”的地表和地下采集的样本有助于探索地球的形成等。小行星探测的主要目标是破解太阳系如何形成、地球上的生命如何诞生等谜团。

“龙宫”是碳含量丰富的“C型”小行星。小行星也被称为“太阳系的化石”,被认为保留着46亿年前太阳系诞生时的痕迹。地下不易受到阳光和宇宙射线的影响,比地表更为“新鲜”。

隼鸟2号似乎是在第1次着陆时采集到地表物质,第2次着陆时采集了地下的物质。为了使地下的物质露出来,隼鸟2号发射了金属弹,在世界上首次在小行星上制造了人工陨石坑。

关于地球生命的诞生,有一种假说认为,太古时代撞击地球的小行星中包含的有机物和水分成为生命的契机。分析“龙宫”的物质将有助于验证这种假说。

隼鸟2号的两次着陆成功在国际竞争中也具有重要意义。

被称为“美国版隼鸟号”的NASA的探测器“OSIRIS-REx”于2020年10月成功在与“龙宫”类似的小行星“贝努”着陆,似乎采集到数量明显超过隼鸟2号的物质。但另一方面,隼鸟2号在小行星的两个不同地点着陆,能对比分析地表和地下的物质,这一点在科学和技术上都具有优势。

隼鸟2号将充分利用健全的机身和剩余的燃料,在密封舱返回地球后仍执行“扩展任务”,继续进行探测。下一个目的地是位于地球和火星之间的小型小行星“1998KY26”,预计2031年7月前后抵达。

这颗小行星平均直径约为30米,小于约900米的龙宫。以10.7分钟1圈的速度高速自转。据推测,1998KY26处于离心力强的环境下,结构与大量岩石以较弱的力汇聚起来的“龙宫”等有所不同。这是一种此前从未探测过的天体。

此外,在保护地球免受天体撞击的角度也具有意义。据悉,尺寸为数十米的小行星有可能以100年~数百年1次的频率撞击地球。隼鸟2号的探测将成为调查小型小行星性质的机会。

隼鸟2号在发射之后将持续进行近17年的探测,这是超过探测器预期寿命的未知领域。隼鸟2号的下一次旅行也充满挑战。

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