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发信人: dxmxqe (孩子), 信区: Aero
标  题: 高难度动作集于一身的日本“隼鸟”小行星探测器
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Sep 12 19:16:42 2005), 站内

北 辰 

　　“隼鸟”探测器飞往“糸川”小行星

　　2003年5月9日，在日本九州鹿尔岛航天中心，一枚M－5固体燃料火箭把一个重
量达到450公斤的探测器送上太空，这个探测器名字叫做“隼鸟”，它要探测的目
标是一颗叫做“糸川”的小行星。“糸川”小行星是1989年9月被发现的，是阿波
罗近地小行星家族中的一员。它与地球的轨道有时会重合，它距离地球轨道最近的
时候，只有8000公里，这使它成为一颗对地球存在着危险的小行星。它的个子并不
大，如果按照三轴来说，它的三个直径分别是609米×287米×264米。现在科学家
发现，相比于其它同体积的小行星来说，它的亮度明显高了很多，因此怀疑它上面
可能存在着岩石，或者较大的平原。这并没有什么特别之处，但是，它却引起了日
本宇宙事业开发署的兴趣，为此，他们给“隼鸟”探测器装备了较为先进的探测设
备。

　　首先，“隼鸟”装备了粒子火箭引擎，它所携带的太阳能光板可以把收集到的
太阳能转化成电能，这些电能可以电离氙原子，并把它们转化成氙粒子，然后经过
引擎高速喷出，由此产生向前的推力，此前，欧空局飞往月球的“智慧一号”就是
采用了这种动力系统。

　　“隼鸟”上面所携带的第二种比较高明的设备是它的导航设备，在航行的过程
中，它使用的是星象导航仪，但是，当它到达目标的时候，它要使用多种设备来为
复杂的行为导航，这些设备包括，激光测距仪，电子照相机还有近红外以及X射线
光谱仪，它们合在一起组成了“隼鸟”的导航系统，这使“隼鸟”可以在没有地面
小组指令的情况下，精确地靠近“糸川”。另外，来自于地面上射电望远镜所取得
的数据也能够给它的导航提供参考。

　　“隼鸟”是一个很不同寻常的探测器，不仅它的设备先进，就连它所执行的使
命也让其它欧美探测器望尘莫及。

　　悬停着探测

　　几乎跟其它所有的深空探测器一样，“隼鸟”所采用的轨道也是一种行星式借
力轨道，发射的时候，它进入了环绕太阳运行的轨道，2004年5月，在发射一周年
的时候，它从地球身边经过。趁着这个机会，日本地面控制室激活了它上面的设备
，并且对它发出了变轨的指示，因此，它的速度获得了进一步的提高，更重要的是
，这使它进入了地球弹道轨道，从后面向着“糸川”小行星追去。

　　又过了一年多，今年5月底，它的星象导航仪发现了“糸川”，这个目标越来
越亮，到8月15日，从“隼鸟”的位置看上去，“糸川”小行星的亮度已经跟一颗
四等星的亮度差不多了。在它不断前行的过程中，它也给地面科学家发回来一批照
片，到8月12日，它已经发回来24张照片。控制人员正是依据这些照片来判断它的
行踪的。

　　7月，控制人员启动了“隼鸟”的氙粒子发动机，开始微调它的轨道，使它可
以在后面更快地追上“糸川”小行星。虽然这种氙粒子发动机比较先进，但是，它
们的功率却很低，要经过几千个小时的不断点火加速，才能起到作用。目前，“隼
鸟”探测器在粒子火箭的驱动下，正以每秒25公里的速度向着“糸川”小行星靠近
。当它被加速到距离“糸川”小行星3500公里的时候，离子发动机将会被关闭，继
续航行一段时间以后，化学火箭引擎将会被点燃，用来给“隼鸟”减速。大约9月
中旬，它将会行驶到距离“糸川”只有20公里的地方，这就是一个相对安全的地方
，它将在这个位置停下来。悬停在“糸川”的身边，看着这颗12个小时运行一周的
小行星。

　　这种悬停的动作是十分困难的，目前还没有哪一个探测器完成过这样的高难度
动作。以前也有一个美国“NEAR－苏梅克”探测器专门去探测小行星，它在2000年
的情人节接近了爱神星，但它只是进入了环绕爱神星的轨道，并且最后着陆到爱神
星的表面，这比“隼鸟”的悬停动作要容易得多。小行星虽然小，但也存在着微引
力，“隼鸟”这个悬停的动作是十分危险的，稍有不慎，它就有可能撞上小行星。
大概在十月之前，它还会进一步下降到距离“糸川”只有8公里的地方。

　　“隼鸟”出击狩猎

　　“隼鸟”这样悬停在“糸川”的附近很像是一个大鸟，准备寻找机会狩猎。这
个探测器的日文是游隼的意思，这个名字很形象地说明了它的使命。它要寻找机会
到“糸川”上摄取一点物质。为此，它携带着一杆枪，这杆枪的长度是40厘米，开
口有点呈喇叭状，它将会接触“糸川”的表面，射出一颗金属子弹，这颗子弹将会
以每秒180米的高速射入“糸川”小行星，不管它射入的是石头表面，还是平原地
带。一定会激起包含着尘埃的碎屑，这些碎屑正是“隼鸟”需要的，它的枪口会不
失时机地完成一个吸气动作，把碎屑吸收进入收集器。

　　远在三亿公里之外的地球控制人员根本无法控制这个场面，但是它们会查看摄
像机传回来的照片，确定射击的具体位置，当位置确定下来之后，它们会指示“隼
鸟”把一个白色的小球投放到“糸川”的表面，这其实就是一个标志物，“隼鸟”
的射击目标就是这里。接下来的工作，“隼鸟”就要完全依赖自己的导航系统来完
成了。

　　从高处俯冲下来，射出一枪，并且摄取激起的碎屑，这是一个复杂的动作，极
具危险性，迄今为止，还没有任何一个探测器可以做到这一点。这其实是日本独有
的一种钻探装置，原定于1995年发射的月球探测器上就安装了类似的装置，它是日
本十几年的研究成果，虽然月球探测器一直没有发射，但是，这种钻测技术却被翻
版改进成了射出一枪再吸取样品的狩猎方式。这一枪，也让人想起了今年7月4日的
“深度撞击”，比起“深度撞击”来，这一枪包含着更高的技术含量。

　　放置一个漫游器

　　2004年年初，美国的两辆火星漫游车登陆火星，在“隼鸟”的小行星探测使命
中，它也要把一个漫游器放置到“糸川”的表面，跟火星车相比，这个漫游器就小
得多了，它还不到一公斤，但是，它却携带着三架照相机，可以拍摄立体图像。此
外，它还携带着温度计，帮助科学家确定“糸川”表面的温度，当然，它得到的资
料可以通过“隼鸟”转发给地球上的控制人员。这个漫游器呈柱子状，当它被释放
到“糸川”表面的时候，需要十分的小心，而且在它只有两天的漫游使命中，也需
要十分的小心，因为这是个引力几乎为零的星球，稍微快了一点，它就有可能飞上
天空，再也回不来。

　　“隼鸟”在悬停的过程中，共有三次接近“糸川”表面的机会，它会在第一次
接近表面的时候，释放出这个漫游器，另外的两次是为了射击“糸川”准备的，当
然，它也可以在一次接近的过程中，同时完成这两个动作。

　　放置漫游器实质上也就是一个登陆器，完成这种任务的探测器也不少，但那都
是有着很强引力的星球，在几乎没有引力的星球上投放漫游器，对于“隼鸟”来说
，这个任务不仅奇特也很困难。

　　重返大气层

　　“隼鸟”在完成猎取“糸川”小行星上的物质，放置漫游器之后，还要把获得
的小行星物质带回地球，所以它要重返地球大气层。大概在2005年12月，“隼鸟”
将会完成所有的任务。这使它的探测工作只能进行三个月的时间，花费一亿美元的
代价，只探测了三个月似乎有些不值，但这也是无奈的举动。

　　今年7月31日，控制飞船航向的三个反作用轮子，有一个失去了作用，因为它
的工作超出了使用的极限，这个问题并不重要，“隼鸟”所带的软件可以支持它只
使用两个轮子。重要的是其他的故障，在2003年的时候，由于一场太阳风暴，“隼
鸟”的太阳能电池板受到了损害，而粒子火箭推进系统又恰恰需要使用太阳能来发
电，所以，当今年夏天它刚发现“糸川”之后，粒子推进系统不能立刻使用，导致
了它的行程推迟了两个月。

　　这样原定5个月的探测就耽误了两个月，12月，它必须要返回，否则，它将会
错过最佳的返回时间。届时，“隼鸟”上面的粒子火箭将会再一次启动，把“隼鸟
”送入返回地球的轨道。

　　经过一年半的航行，在2007年6月，它将会到达地球。飞船将会被废弃掉，返
回舱将会进入大气层，在与大气层剧烈的摩擦中，它的速度大为减小，但这还不够
，进入大气层之后，它所携带的降落伞也会打开，帮助它进一步降低速度，最后，
它会降落到澳大利亚的内陆地区。

　　说起来，这个再入大气层的过程很简单，其实这又是一个异常复杂的过程，最
关键的是，仅仅使用降落伞，它能安全着陆吗？这又让人想起去年“起源号”的回
归。“起源号”是一个美国的探测器，它在太空中采集了太阳粒子以后，返回地球
大气层。仅仅使用降落伞，还不能保障它安全着陆，所以，美国宇航局希望直升飞
机的驾驶员能够用钩子把降落伞钩住，进一步降低它着陆的速度。但是，直升飞机
驾驶员的工作是无效的，它最后摔到沙漠中。如果不进一步减速，“隼鸟”号的回
归也是让人担忧的。

　　一系列的高难度还不是最让人担忧的，最让人担忧的还有日本人的航天技术水
平，在这些年中，日本人的航天技术是屡战屡败，又屡败屡战。它所发射的深空探
测器，飞往火星的“希望号”失败，月球探测器一再推迟发射，H－2A火箭经过多
次失败后，刚刚成功。这些因素都让“隼鸟”的使命充满了未知的变数。

　　不管最后的结果如何，“隼鸟”的探测使命都让人们看到了日本人在太空探测
方面的勃勃雄心。

发布日期：2005-09-12 

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