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1秒36公里,这艘飞船要飞10年才抵达近地天体,为何要飞这么久?

在2022年的今天,“近地天体”,这个词语相信大家不再陌生了,科学爱好者们多少都有一些了解,是指那些一直频繁活动在地球附近的小天体,有的还具有潜在威胁,它们与太阳的最近距离小于或等于1.95亿公里。

来自美国宇航局的监测数据显示,这些年我们发现了不少近地天体,有数万个之多,因为公转关系,它们与地球距离也是时远时近,小行星1998KY26就是一颗近地天体,多次造访过地球附近近地轨道。

小行星1998KY26以1-1.5天文单位的距离围绕太阳公转,轨道偏心率为0.2,与相对黄道倾角为1 °,轨道周期为500天。备注:1天文单位约等于1.5亿公里,地球与太阳的平均距离就等于1.5亿公里。

通过以上数据我们不难发现,小行星1998KY26公转轨道在地球公转轨道的外侧,并且与地球公转轨道存在交汇点,事实正是如此,小行星1998KY26曾来到与地球非常近的位置,距离仅374000公里,比地月距离还近。

小行星1998KY26与地球距离是那么的近,应该是太阳系中最容易接近的天体之一,然而日本隼鸟2号飞船飞10年才能成功抵达1998KY26,隼鸟2号目前正在急速飞行,1秒飞36.28公里,明明这么近,为何要飞这么久?

在浩瀚的太空中,人造飞船想要飞掠一个天体难度并不大,只需先计算出天体的速度和轨迹,然后就可以算出飞船的速度和轨迹就可以了,在飞行过程中,再对飞船的速度和轨迹进行微调,就能从天体附近掠过。

上个世纪,美国宇航局发射的旅行者1号和旅行者2号飞船都八大行星之首的木星上空掠过,借用木星引力来增加速度和改变飞行方向,即引力弹弓效应,在木星引力的帮助下,这两艘飞船才冲出了太阳系进入星际空间。

2019年,新视野号在距离地球66亿公里远的外太空中进行过一次冒险飞掠,以3500公里的距离掠过柯伊伯带小行星天涯海角(2014MU69),拍到了多张非凡的近照,还获得了宝贵的科学数据。

但是人造飞船要抵达一颗小行星,并跟小行星一起飞行,这并不是一件容易的事情,先要一步步地调整自身飞行轨道,最后让自身飞行轨道与小行星轨道重合,当时机成熟后,才可以快速变道,直接切入小行星轨道。

切入小行星轨道后,飞船还要不断地改变方向速度,尽量与小行星的飞行速度保持一致,速度过快或速度过慢都有可能脱离轨道,一旦脱离轨道,飞船再想切入小行星轨道需要消耗大量能量,显然得不偿失。

人造飞船想要抵达一颗小行星,需要多次调整自身飞行轨道,需要多次调整飞行速度,还需要等待时机成熟,所以这并不是一件容易的事情,飞船背后的操作团队需要制定万无一失的飞行计划才行。

2018年10月20日发射的贝皮科伦坡号飞船为了进入水星轨道,ESA和JAXA在发射前就制定好了周密的计划,计划飞行7年,一次飞掠地球,二次飞掠金星,6次飞掠水星,之后才切入水星环绕轨道,与水星一起飞行。

现在,隼鸟2号想要和小行星1998KY26一起飞行,那么同样需要制定周密的计划,自从隼鸟2号飞船于2020年12月飞掠地球,并成功返回小行星样品后,就开启另一段“追星之路”,追赶小行星1998KY26。

由于隼鸟2号所剩燃料已经不多,只剩下30公斤氙气推进剂,所以尽量要利用行星的引力来增加飞船自身的飞行速度,扩大轨道半径,两次飞掠地球,一次飞掠金星,在飞掠金星时还会遭遇小行星2001 AV 43。

知道了吧,隼鸟2号需要飞好久才抵达1998KY26,按照日本宇航局计划,约在2026年7月前后,隼鸟2号将高速飞掠小行星(98943) 2001 CC 21,要等到2031年7月,隼鸟2号飞船才抵达1998 KY26,算算时间,整整需要10年。

为什么要用10年时间来抵达小行星1998 KY26呢?据初步了解,1998 KY 26是一颗近球形的亚公里小行星,直径约为30米,并以10.7分钟每周的速度在旋转,其轨道在地球与火星转移轨道上,并且富含水。

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