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比日本隼鸟2号先进,我国小行星取样方案曝光,四条机械臂可爬行

近几年来,我国航天在月球采样返回、登陆火星等方面取得了有目共睹的成绩,同时也没忘记小行星探测,比如2010年发射的嫦娥二号,在完成对月球的探测任务之后,又飞向深空,完成了太阳风粒子探测、拉格朗日点L2任务,甚至对一颗形似花生的4179号小行星进行了近距离的观测,并预计将在2029年重回地球附近。

嫦娥二号顺带飞行这么远

当然,嫦娥二号的小行星探测只是附带的额外任务,与日本“隼鸟”号、“隼鸟”2号等专门探测小行星的探测器还是无法相提并论的。不过,在2025年左右,我国将实现近地小行星取样返回和主带彗星环绕探测任务,算上飞行的时间,我国的小行星探测器预计会在2022年发射。

我国在2023年就会发射专门的小行星探测器

而据中国科学院院士叶培建透露,目前我国的小天体探测任务已经进入工程研制阶段。而咱们的小行星探测器可比日本的“隼鸟”2号先进多了,从已经曝光的部分方案来看,这一点也不夸张。

我国小行星探测器大概长这样

首先,日本“隼鸟”2号所谓的登陆小行星,其实是用一条“腿”和“龙宫”号触碰一下,而咱们的小行星探测器是用4条机械臂紧紧抓住小行星,而且还利用超声波钻进机构在星表打孔,形成机械固态连接,也就是说机械臂要钻进小行星的“肉”里,牢牢地抓住。

它有4条机械臂

不仅如此,这4条机械臂还可以通过步态协调和附着取样器的多次附着固定,带着整个探测器在小行星表面爬行,你可以将它理解为一只“太空蜘蛛”或者“太空螃蟹”。而日本的“隼鸟”2号则是通过“空投”一辆“小行星地表探测车”,来实现小行星表面的爬行。嗯,这个车和婴儿手上拿的玩具车差不多大吧。

看来咱们对太空蜘蛛独有情钟

日本的“小行星地表探测车”

其次,我们的探测器在小行星上的采样,是通过附着取样器深深钻进小行星的“体内”,然后通过一整套类似超声波电钻、砂轮、毛刷来采集样品,无论是硬质岩石,还是风化层均可拿下,小编形象地将它称为“扫地机器人”。而“隼鸟”2号的采样是先向小行星发射一颗子弹,溅起星尘,然后探测器通过飞掠星尘的方式,取得样品,目标只有100毫克,也就是0.1克,所以当最终采到5.1克样品时,整个日本都要高兴坏了,而咱们的目标是采集到以千克为计量单位的样品。

咱们的太空扫地机器人设计

隼鸟二号发射的子弹

第三,前面我们说“隼鸟”2号“登陆”小行星,其实就是用一条腿和“龙宫”触碰一下,大概相当于航天器的交会对接,只是距离地球远了一些,大概在52亿公里之外,探测器本身的质量也只有500公斤左右,其难度远远无法和我们将8.2吨的嫦娥五号发射到月球上,然后再成功返回相提并论的,毕竟月球是有引力的,而“龙宫”小行星的引力几乎为零。

隼鸟二号触碰龙宫小行星真实画面

隼鸟2号“登陆”想象图

说到这个引力,咱们数吨重的小行星探测器还专门在顶部设计了一个发动机,在着陆后点燃,将探测器紧紧地压在小行星表面,防止飘走了。而在小行星表面完成取样,爬行之后,探测器主体又可以起飞,将返回舱带回地球附近发射回来,然后又去探测主带彗星,整个行程也是数十亿公里。

它将同时探测小行星和主带彗星

最后,很多人看到“隼鸟”2号飞行52亿公里,可能马上就跪倒了,觉得非常了不起。实际上,它并非直线飞行,所以跑不出太阳系。另外,在太阳系内飞行52亿公里,其实不是啥特了不起的事情,咱们的嫦娥二号执行额外的任务,现在也已经飞行了近5亿公里了,因为深空飞行,往往就是利用时间换空间,在几年的时间里以小推力的电推慢慢飞,并不难。

隼鸟二号

而其中最关键是深空探测和通信技术,在这个方面,日本是完全依赖美国的技术,而我们完全是自己的。说这么多,小编也是欠,咱们跟日本比啥啊,美国才是我们追赶的目标,我们和美国修炼的都是重型探测器在月球、火星着陆、返回的“硬功夫”,目的是建立月球、火星基地,实现人类在外星球的常驻,小行星探测任务只是我们的附带任务,属于有空的时候玩玩而已。而日本的重点是小行星探测任务,因为它玩不转重型探测器的“硬功夫”,所以只能走取巧的路线,万一在小行星上发现有生命的痕迹,可就撞大运了。

玩月球火星登陆的才是真牛

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