日本成功登陆52亿公里外的小行星,这一技术难度,难道超越登月?

自工业革命之后,科学技术对于人了的重要性越来越显著,而这也渐渐成为各国中综合国力的一种体现。美国、俄罗斯是世界公认的航天的国,而随着对航天技术的深入研究,我国也逐渐成为世界第三个航天大国。

在我国成为航天大国的同时,日本作为亚洲的经济强国,也不甘落后。在1955年,就开启了日本的航天计划,致力于探索宇宙的奥秘。因为日本对航天的投入与研究成果,被美媒认为是世界上第四个航天大国。

日本成功登陆52亿公里外的小行星,这一技术难度,难道超越登月?

日本成为世界上的第四个航天大国,在航天领域也算得上名副其实,虽然没有轰动的航天案例,但是在小行星探测领域,就有非常不错的成就。比如日本已经成功登陆了距离地球52亿公里的小行星!

那么很多人想问,登陆了一颗小行星就值得炫耀吗?难道登陆小行星的技术比人类登陆月球还难吗?

日本小行星探测

从地球达到月球,最近的距离是36.3万千米,最远的距离是40.6万千米,所以就距离上而言,日本登陆这颗小行星的难度,远大于登月的难度

日本成功登陆52亿公里外的小行星,这一技术难度,难道超越登月?

日本登陆的这颗52亿公里外的小行星,被命名为“龙宫”。2014年12月3日,日本发射了隼鸟2号探测器,利用深空探测技术,在52亿公里之外发现了“龙宫”这颗小行星,并于2018年6月抵达“龙宫”。

对于“龙宫”小行星的物质样本采集,隼鸟2号的手法非常粗暴,利用“爆破式”采集方式,连续发射两枚金属弹在“龙宫”表层,打出了一个直径大约有10米的撞击坑。最后,探测器再将金属弹打出的物质,收集起来带回地球进行研究分析。

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而日本小行星探测技术强悍在于,隼鸟2号虽然完成了“龙宫”物质采集,但携带样品返回地面的,只是隼鸟2号的一个返回舱。隼鸟2号的主体仍在深空中进行探索任务。

有报告显示,在隼鸟2号携带样本的返回舱回到地面之后,隼鸟2号的探测部分仍能进行完整的探索工作,机体还有剩余燃料支持探测器飞行。所以,在完成“龙宫”探测任务后,隼鸟2号变更了飞行轨道,已经在向另一颗行星出发。相关部门估算,隼鸟2号将在2031年7月抵达“1998 KY26”小行星。

而在不补充燃料的情况下隼鸟2号仍能持续飞行十多年,由此可见,日本的小行星深空探测技术也是值得人称赞的。

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和登月任务的40万千米相比,52亿公里的小行星探测任务才是遥不可及。因此很多人好奇,为什么日本不先完成探月计划,反而要先执行行星探测任务呢?

其实日本在进行小行星探测任务的时候,并没有放弃登月计划。日本的探月计划是在上世纪八十年代中期开始启动的,并且在1900年,成功发射缪斯A月球卫星探测器。在美国的协助之下,还展开了一个叫做“阿尔忒弥斯”的载人登月计划。

不过相对于日本小行星自主探测,日本的载人登月项目,在很大程度上依赖于美国,且长期受制于美国的态度。

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日本小行星探测属于太空深空探测项目,而从1957年10月4日,苏联成功发射世界上第一颗人造卫星之后,人类进入太空时代,时至今日,人类也成功发射了上百个深空探测器。

那么人类深空探测的现状是如何的呢?在深空探测过程中又有哪些技术难题需要攻略?

深空探测与深空技术挑战

广义上的深空探测是指,探测器在脱离地球引力场,在太阳系和宇宙间进行的空间探测。而进行的这个深空探测,既可以对太阳系存在的各个行星做一个深入探测,也是一种天文观测研究。

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深空探测在最开始进行探测任务的时候,主要选择的是离地球比较近的天体,如月球和火星、金星。但是月球的活动早在数十亿年前就已经终止了,能够探索的科学内容对人类的吸引力大大降低。而金星的表面温度远超400 ,许多金属都会被熔化,因此十分难以探测。

关于深空探测,全球最激烈的时间段,可能就是美苏冷战争霸时期吧!因为两者是对立关系,除了军事备战,其他各个方面也都在做比较。在航天领域,更是致力于将自己国家的探测器送往更高、更远的宇宙深处。

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但自人类开始进行深空探测活动,人们遇到了各种各样的深空探测技术挑战。在这其中,有六点是必须克服的。

第一个就是脱离地球引力这个技术难点。想要进入深空进行探测,必须满足探测器在起飞时的速度是0km/s,进入第二宇宙时加速至11.2km/s。其中的难点是要克服地球的引力加速度。

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第二点需要解决的难题是行星际轨道飞行。对于不同探测地,要进行不同的飞行轨道设计,在设计时要不断优化设计,要求最终的行星飞行轨道设计,必须满足最省燃料和最节省时间两个特性。

第三个需要攻克的技术难点是地外天体上着陆与起飞。宇宙中每个天体都有自身的引力,探测器在飞出地球之后,摆脱了地球的引力,可却容易被其他天体的引力干扰。因此,想要在其他天体上着陆,并成功带回样本,人类的探测器着陆和起飞技术必须更上一层楼。

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第四个技术难点就是实现远距离通信。无线电波在行星际传播的速度还能达到30万km/s,可探测器进入深空后,宇宙变幻莫测,通信将是完成任务的关键。另外一点是核能源的利用问题。深空探测器飞离地球,探测器飞得越远需要的能源就越多,所以必须不断优化核能源的利用问题。

最后一点就是表面资源利用。探测器的运行,需要消耗大量能源,而如果所有能源全靠离开地球时携带,量就非常大。因此,为提高深空探测效率,必须学会在行星际就地取材,实现表面资源利用。

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人类不断探测小行星,是为了揭示太阳系及生命起源,并在探测中促进基础科学的发展。但是在现代的小行星探测中,世界各国关于小行星深空探测虽然用了许多年,但都还处在起步阶段,宇宙太过浩瀚,对于小行星深空的探测,更需要徐徐图之。

参考文献:

登月——人类的梦想和挑战.米勒在线.素质教育博览.2003-10-15

人类探索月球史.陈大庆.国外空间动态.1989-07-30

小行星探测进展及技术特点分析.廖慧兮;王彤;贾晓宇.国际太空.2017-07-25

深空探测的现状、展望与建议.吴季.科技导报.2021-02-13

小天体探测发展态势.王帅;谷知行.国际太空.2017-07-25

作者:斯薇 校稿编辑:小宛

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页面更新:2024-05-04

标签:小行星   日本   龙宫   技术   天体   探测器   月球   航天   难度   地球   人类

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