日本飛船取樣,美國飛船取樣,我國嫦娥5號取樣,誰更先進?

2020年12月16日05:10:34 科學 1106

上個世紀,美國阿波羅號探月計劃的草草謝幕,加上前蘇聯的解體,太空探索似乎在逐漸降溫,38萬公里外的月球再次變得那麼遙遠,不過隨著東方大國中國的崛起,航天科技的披星戴月,月球探索再次迎來了新一波「熱潮」。

這一波「熱潮」要從2007年我國嫦娥1號的成功發射說起,看到我國探月計劃的順利開啟,多個國家先後加入探月隊伍,這裡有印度和以色列等國家,就連上個世紀成功著陸月球的兩個大國,美國和俄羅斯也重新加入進來,美國宣布2024年重新登月。

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人類已然迎來了太空時代,因為在地外世界取樣的人造飛船還真不少。環繞在200公里高月球軌道上的嫦娥5號,成功在月球風暴洋附近取得月球樣品。已經送回小行星樣品的日本隼鳥2號,現在開啟了第2段探索旅程。已經取得小行星樣品,等待返程的美國OSIRIS-REx號。

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日本隼鳥2號,美國OSIRIS-REx號,我國嫦娥5號,三艘人造飛船都已經成功在地外世界取樣,從取樣技術上來看,誰的技術更先進呢?在在確定誰更先進之前,我們有必要先來了解一下三艘人造飛船的採樣過程。

日本隼鳥2號獲得了小行星樣品,並成功送回

說起日本神鳥2號,相信沒有人不豎起大拇指,為了能夠在近地小天體龍宮上取樣,硬是在太空中飛了4年時間,才追上高速飛行的龍宮,除了對龍宮進行一系列的科學探測外,還投放了多個機器人,可部署相機,目標標記,一枚撞擊彈,可以說是堪稱世界之最。

有人說隼鳥2號取得的樣品只有0.1克,有人說1克,也有人說10克,還有人說100克,看到這麼多種說法,我竟然笑出了聲音,因為誰也不知道,就連日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)科學家都沒有確定是多少,你怎麼會知道呢?

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說只有0.1克的朋友,估計是把現在的隼鳥2號與當年的隼鳥號給搞混了,隼鳥號當年取樣的確很少,據說只有1500粒小行星樣品,比頭髮絲直徑還要小。看到過隼鳥2號瘋狂採樣視頻的朋友一定不會認為只有0.1克,隨便一個碎片都是好幾十克,說100克還有點靠譜。

現在,日本隼鳥2號帶著小行星樣品回來了,樣品在12月6日已經被JAXA團隊回收,而日本隼鳥2號則馬不停蹄地飛向新目標。

美國OSIRIS-REx號獲得約400克小行星樣品,等待返回地球

就在前幾個月,美國OSIRIS-REx號飛船成功對4億公里外的小行星貝努執行了採樣任務,全程可以說是一氣呵成,下降高度,展開Y翅,俯衝,觸地,快速抬高,返回軌道,估計這種採礦場面,我們也只有在科幻電影中才能再次看得到,可以說是非常的科幻。

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在觸地的幾秒鐘時間裡,OSIRIS-REx號噴出一股高壓氮氣,導致小行星表面碎片橫飛,然後趁亂迅速收集塵埃和碎片,可沒有想到的是,一個較大碎片卡在了入口,讓採集頭無法完全閉合,在隨後的幾天時間裡,不斷有碎片跑出,最後美國宇航局只得改變計劃,提前將採集頭放入返回艙。

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為了確定採集頭內到底有多少克碎片,OSIRIS-REx號使用了兩種方法,一種是根據慣性力的變化來確定,另一種方法是,根據現場攝像頭記錄的數據來確定,最後,美國宇航局科學家估計總共收集約400克樣品,由於泄露了一部分,現在還有300克左右。

我國嫦娥5號至少取得1000克月球樣品,現擇機返回地球

我國嫦娥5號已經在月球上取得了一系列勝利,成功著陸在月球風暴洋附近,要知道2019年已經有兩艘月球著陸器著陸失敗,成功取得至少1000克月球樣品,並且開創性的選擇了兩種取樣方式,表取和鑽取。

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可能有人很奇怪,為什麼選擇兩種取樣方式呢?其實原因也很簡單,表取就是在月球表面取樣,而鑽取可以深入20厘米表面下取樣,月球表面月壤受到了太陽風輻射的污染,但月球表面下並沒有。現在,嫦娥5號上的月球樣品已經從上升器傳遞給返回器,軌返組合體擇機返回地球。

三個取樣飛船,誰技術更先進?

從取樣數量來比較,日本隼鳥2號應該是最少的,在0.1克至100克之間,美國OSIRIS-REx號經過了美國宇航局專家的評估,數量應該在300克至400克之間,而我國的嫦娥5號取樣應該在1千克至2千克之間,如果只是簡單地按取樣數量來作比較,我國嫦娥5號取樣是最多的。

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從取樣難度來比較,月球表面和小行星表面一樣,都是高真空環境,但不同的是,小行星引力幾乎為0,但月球引力卻是地球引力的1/6,這意味著陸月球比著陸小行星難度更大,著陸小行星只需按慣性慢慢接近,然後及時剎車就可以了,但著陸月球一定要啟動反推引擎,托住飛船才緩緩降落,稍不注意就會萬劫不復,印度月船2號和以色列創世號就是前車之鑒。因此,當然登月要難得多。

從距離上來比較,月球的距離是38萬公里,近地天體龍宮距離是3億多公里,近地天體貝努距離是2億多公里,因此,我國嫦娥5號比它們兩個飛行的距離要短得多,但大家要知道一點,太空飛行本身上就不需要太多能量,依靠慣性就可以持續飛行了,無非就是中途需要修正軌道和切換軌道。

結果已經很明顯了,嫦娥5號是最先進的,當然這也不盡然,嫦娥5號獲取的 是月球樣品,而美國飛船和日本飛船是獲取小行星樣品,意義有所不同。大家對此有什麼看法?

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