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日本探测器「隼鸟 2 号」返回舱成功着陆,将小行星「龙宫」样本送回地球,探测器前往新目标,有哪些意义?

回答
日本隼鸟2号探测器,这个名字在中国航天爱好者圈里并不陌生,它在2020年底完成了一项堪称伟大的壮举:将来自遥远小行星“龙宫”的珍贵样本成功送回地球。这不仅仅是一次成功的回收任务,更是一扇打开宇宙奥秘之门的钥匙,其意义深远,影响广泛。

1. 揭示太阳系早期历史的“活化石”

隼鸟2号的任务核心,便是从小行星“龙宫”采集样本并带回地球。小行星,尤其是像“龙宫”这样被认为是形成初期太阳系物质遗存的碳质小行星,简直就是宇宙中的“化石”。它们未曾经历过行星形成过程中剧烈的加热和化学变化,保留了太阳系形成之初最原始的物质信息。

想象一下,这些样本就像是从46亿年前的宇宙“原始汤”中直接取出的食材,通过对这些“食材”的分析,科学家们可以:

追溯太阳系的起源: 了解太阳系形成时,构成行星的原始尘埃和气体是什么样的,它们是如何聚集、演化的。这能帮助我们解答“我们从哪里来”这个古老的问题。
分析有机物的来源: “龙宫”被认为富含有机物,这些有机物可能是地球生命起源的关键线索。通过研究这些样本中的氨基酸、核苷酸等有机分子,我们可以推断地球生命是否可能来自外太空,或者为地外生命的存在提供证据。
理解行星形成过程: “龙宫”的成分和结构,能帮助我们理解为什么地球、火星等行星会形成,它们的构成元素比例是多少,以及这些成分是如何在漫长的岁月中分布的。

2. 探测器技术的一次飞跃,为未来深空探测奠定基石

隼鸟2号的成功,不仅仅是科学发现的胜利,更是日本在深空探测领域技术实力的集中体现。

精准的采样与回收技术: 在距离地球数亿公里的地方,能够精确地降落在小行星表面,并利用爆炸冲击器和钻头采集岩石和尘埃样本,再将这些珍贵的样本安全地送回地球,这绝对是一项极其复杂的工程。隼鸟2号在这些环节上都表现出了令人惊叹的精度和稳定性。
长距离自主导航与控制: 隼鸟2号在执行任务的漫长过程中,经历了多次轨道调整、变轨,以及在小行星附近的复杂机动。这一切都离不开其先进的自主导航和控制系统。这项技术对于未来更远、更复杂的深空探测任务至关重要,比如前往更遥远的小行星、彗星,甚至是其他行星的卫星。
离子推进技术的成熟应用: 隼鸟2号使用了离子推进器,这是一种高效的推进方式,虽然推力较小,但能够长时间持续工作,节省燃料。这项技术的成功运用,为未来长时间、高效率的深空探测任务提供了可靠的动力保障。

3. 开启了“样本返回”的太空时代,为后续任务树立标杆

隼鸟2号的成功,标志着人类开启了小行星样本返回的新篇章。在此之前,美国和苏联(俄罗斯)也进行过样本返回任务,但隼鸟2号的这次任务,以其独特的小行星类型、先进的技术和高质量的样本,为未来的同类任务树立了极高的标杆。

其他国家和小行星的潜在目标: 隼鸟2号的成功,无疑会激发更多国家和研究机构对小行星样本返回的兴趣。我们可以预见,未来将有更多探测器被送往其他有特色的小行星或彗星,采集样本,以获取更全面的太阳系演化信息。
未来的太空资源利用: 小行星富含稀有金属和水冰等资源,一旦技术成熟,这些资源可能成为未来太空活动的重要支撑,比如为未来的太空基地提供燃料和建筑材料。隼鸟2号的任务,虽然不是直接为了资源利用,但其在小行星探测和样本采集方面的经验,为未来的资源开发奠定了基础。

4. 鼓舞人心,激发下一代对科学和太空探索的热情

隼鸟2号的使命,不仅仅是科学家和工程师的战场,更是全人类关注的焦点。它的每一次成功,每一次发现,都像是一束耀眼的光芒,照亮了人类探索未知的好奇心。

科学教育的强大推动力: 隼鸟2号的整个任务过程,从发射、飞行、着陆、采样,到返回,都充满了戏剧性和科学的魅力。这些故事被广泛报道,极大地激发了青少年对科学、工程、技术、数学(STEM)领域的兴趣。他们看到,通过不懈的努力和创新,人类可以实现看似不可能的目标。
国家科学实力的象征: 隼鸟2号的成功,是日本在科技领域长期投入和积累的成果,也是其国家科技实力的有力证明。这种成就能够极大地提振国民士气,并吸引更多优秀的年轻人投身科学事业。

隼鸟2号的“第二春”:前往新的宇宙边疆

然而,隼鸟2号的故事并未因此画上句号。在成功完成“龙宫”样本返回任务后,它并没有就此“退休”,而是开启了一段新的旅程——它被赋予了新的任务目标,将前往另一颗小行星“1998KY26”。

对“1998KY26”的探测意义: 这颗小行星与“龙宫”性质不同,它是一颗旋转速度极快的小行星,甚至可能是一颗“流浪”的碳质小行星,它可能携带着更独特的信息。对它的探测,将为我们提供更多关于不同类型小行星的形成和演化规律的认识。
验证和拓展探测能力: 隼鸟2号在前往新目标的过程中,将进一步测试其在深空环境下的长期运行能力,以及在未知天体上的探测技术。这对于未来开发更强大、更持久的深空探测器至关重要。

总而言之,隼鸟2号探测器返回舱的成功着陆,不仅将来自“龙宫”的珍贵样本安全送达,更是一次意义非凡的科学探索之旅。它以前所未有的方式揭示了太阳系早期的秘密,在深空探测技术上取得了重大突破,为未来人类探索宇宙奠定了坚实的基础,并为全人类的科学梦想注入了新的活力。它如同一个不知疲倦的信使,带着宇宙深处的秘密,继续奔赴更远的地方,续写着人类对未知世界永恒的追求。

网友意见

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今天的西方科学媒体头版一色都是日本隼鸟2号回归的新闻。六年磨一剑,隼鸟采样回归不易,真诚地祝贺日本科学家,称一声奇迹并不为过。隼鸟2号回归全过程我用JAXA的原版视频做了个剪辑,配了个音乐,加了个字幕,月球归来、刚下飞船的时间紧的知友们可以一个视频看完。

当年日本隼鸟一号已经成功对小行星Itokawa进行了采样,一路是险象环生差点回不来。2010年6月1号在澳州着陆后,带回来的样本量也极少,用肉眼都看不到,但是用仪器可以观测1500个微型岩粒,也算达到了预定目标。

今天,日本隼鸟2号返回舱携带近地小行星“龙宫”样本,在距离澳州阿德莱德西北约500公里的乌莫拉禁区成功着陆,着陆舱大小约40公分,16公斤重。这是日本航天团队和美国联手,连续6年持续不断进行精准操作,最终回收舱无动力再入大气层成功降落,这是人类第二次从小行星采样回归成功,日本人在这一领域的成就确实值得赞扬。

隼鸟2号采样的小行星龙宫极小,长度仅900多米,在浩瀚的宇宙里是沧海一栗。自18年6月到到19年11月,隼鸟对它进行了持续的研究。隼鸟1号采集的样本只有1毫克,这次隼鸟2号采样的内容预计将超过100毫克,而且采自龙宫的样本是一种原始的“c型”太空岩石,富含水和含碳有机化合物,很有分析价值。以下视频是隼鸟2划破夜空进入大气的视频。

形成地球、海洋和生命的物质都存在于形成太阳系的原始云团中,在早期的太阳系中,这些物质在同一母体内相互接触并能发生化学作用,这些相互作用甚至在今天的原始天体(龙宫这种c型小行星)中还保留着。所以从这些天体中采集样本进行分析将有助于阐明太阳系的起源和进化,也有助于分析生命构成的要素。

隼鸟2号本身很小,也不可能带许多仪器上天分析,所以把样本带回地球,拥有无数精良的实验室设备对样本进行仔细分析才是正道。另一个优点是,它带回来的天外岩石还非常“纯净”。因为掉进地球大气层的普通陨石都经过了气动高温的洗礼,等掉到地面上的时候,它的许多特性已经发生变化,分析起来不再准确。

隼鸟二号飞船重690公斤,于2014年12月由日本H-2A火箭发射升空,经过三年半的飞行,于2018年6月27日与龙宫会合,小行星探险正式开场。隼鸟二号对龙宫进行了详细的观测,并在其表面部署了多个微型探测器,几个小型跳跃探测器和一个体积和微波炉大小差不多的缩写名为MASCOT的移动小行星表面侦察器,侦察器由德国航空航天中心与法国航天局CNES合作提供。

隼鸟二号主体去了龙宫两次,目标都是为了获取样本。

1、在2019年二月的首次行动中,隼鸟2号铲了些龙宫表面物质;

2、2019年四月 ,隼鸟向龙宫发射了一枚重2.5公斤的铜质炮弹,在它表面炸出一个直径10米的陨石坑。

3、2019年七月,探测器重新向龙宫下降,从这些最近冒出来的泥土和岩石中取样带走东西。

隼鸟二号将这两次取样结果分开保存,这样科学家们就能比较来自两种截然不同环境的物质——小行星表面受空间辐射的侵蚀的样本VS及小行星受良好保护深处的样本。

样本封存好后,隼鸟二号于2019年11月离开龙宫踏上了归家之路。全过程就是一始的录像。

2020年11月26日的时候,它距离地球约360万公里,十倍于地球到月球的距离 ,当天隼鸟2号发动机点火进行了轨道调整,它使用离子推进器进行变轨。JAXA操纵隼鸟2号飞向澳州乌莫拉上空150公里长、100公里宽的一片区域,其精度相当于从1公里外瞄准一只瓢虫。

12月4号,即周五晚上,隼鸟二号在距离地球22万公里的地方释放了40厘米见方的返回舱,主航天器引擎再次点火飞离地球,它居然还有其它事情要做:

JAXA最近批准了隼鸟二号的扩展任务,它将在2026年飞越编号为(98943) 2001 CC21的小行星,并在2031年与另一块太空岩石1998 KY26会合。

隼鸟的返回舱本身没有推进系统,仍在向地球高速飞行,它美国东部时间当天下午12点28分进入大气层,进入时的速度约为每小时43190公里。几分钟后, 这个小小的返回舱在万米高空抛出了降落伞,在澳州当地时间12月6日早上4.17分落地,稍后直升机已经找到返回舱 。

刚才,返回舱已经到手。

美国人也没闲着。两架搭载着科学家和观测仪器的NASA湾流喷气机已经抵达南澳上空,拍摄返回舱穿越大气层的图像。NASA表示,再入火球的图像可以帮助改进未来航天器的隔热罩设计,看看还是很有用的。

在做好保护工作并检查完飞船后,“隼鸟二号”的团队成员将把返回舱运回日本JAXA的地外样本管理中心,中心建于2008年,专门用于存放和研究从太空带回的宇宙物质。采自龙宫的是一些富含碳的矿物,将有助于揭示45亿年前太阳系的起源,并为水和生命起源物质如何到达地球提供线索。

之后一些龙宫的样本将被送往世界各地的实验室,科学家们将在那里对其进行研究,寻找有关太阳系早期和地球上生命起源的线索。

不知道有没有中国的一份,中国有2KG月球土壤,有资本交换。美国家大业大,月球岩石有的是:

今天一天两个大新闻,嫦娥对接、隼鸟归巢,东亚国家真心强劲。也期待隼鸟2号新旅程取得新成果。作为一名中国人,我可是先写嫦娥5号答案的哦。

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