當(dāng)許多國(guó)家都熱衷于在月球和火星探測(cè)的時(shí)候，不走尋常路的日本將目光放在了小行星之上，于是日本的隼鳥2號(hào)就朝著龍宮小行星飛去了。
大家知道他們此次去做了什么嗎？?jī)H僅是觀測(cè)顯然是不夠的，所以隼鳥2號(hào)的終極目標(biāo)是“完成采礦”。
那么，為什么日本將目標(biāo)定在了龍宮小行星？隼鳥2號(hào)是如何進(jìn)行采礦的？小行星采礦和月球采礦是一樣的嗎？為什么日本要探訪小行星？
從相關(guān)資料就能看出，日本隼鳥2號(hào)飛船在3億公里外的采礦方式是非常暴力的，現(xiàn)場(chǎng)碎石橫濺！然而此次采礦除了暴力之外其實(shí)還細(xì)節(jié)滿滿，那么隼鳥2號(hào)的采礦細(xì)節(jié)到底有多驚人呢？就讓我們一起來看看吧！
隼鳥2號(hào)“暴力采礦”
大家都知道2020年12月17日咱們的嫦娥五號(hào)“滿載而歸”，而就在同一個(gè)月，日本離家6年的隼鳥2號(hào)探測(cè)器的返回艙也平穩(wěn)落地了，也帶了些“小行星土特產(chǎn)”，一共5.4克小行星樣本。
許多人可能對(duì)日本此次的小行星探測(cè)確實(shí)知之甚少，那么我們就先簡(jiǎn)單回顧一下隼鳥2號(hào)的奇幻旅行。2014年的12月4日，日本的宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)也就是JAXA將隼鳥2號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射。此后它就朝著自己的“心動(dòng)嘉賓”代號(hào)為“龍宮”的小行星飛去，到了2018年的6月，終于飛到了距離龍宮20公里的地方。
僅僅抵達(dá)上空是不夠的，因此隼鳥2號(hào)就開始了一系列準(zhǔn)備工作，要與龍宮來個(gè)“親密接觸”。為了能夠順利完成采礦，隼鳥2號(hào)從2018年的6月27日一直考察到2019年的2月11日才行動(dòng)，在這期間它對(duì)龍宮進(jìn)行了仔細(xì)觀察，使用相關(guān)設(shè)備分析了龍宮表面巖石的基本物理特征。
許多人可能以為，小行星采礦就和月球采礦差不多。實(shí)際上，小行星的采礦難度更大一些，因?yàn)橄噍^于月球的引力，小行星的引力實(shí)在是太弱了。因此探測(cè)器的著陸和采樣都面臨著“失控反彈”的風(fēng)險(xiǎn)。顯然，這時(shí)照搬月球采礦的方法是難以完成任務(wù)的。
因此日本科學(xué)家為隼鳥2號(hào)設(shè)計(jì)了“暴力采礦”計(jì)劃，首次著陸時(shí)使用了“彈子彈射”取樣的方式。該裝置當(dāng)中由彈子和空彈器等組成，彈子的質(zhì)量雖然只有3.5g，但是密度非常大，所以沖擊力還是很強(qiáng)的。
當(dāng)彈子以300m/s的速度飛出之后，撞擊到了龍宮的表面使得碎石橫濺，這時(shí)采樣裝置張開自己的“喇叭口”進(jìn)行取樣收集。說到這兒大家應(yīng)該就明白了，隼鳥2號(hào)在小行星之上的采礦方式和傳統(tǒng)的方式不一樣，而是“對(duì)其開槍”，確實(shí)有夠暴力。
有了第一次的成功實(shí)踐之后，隼鳥2號(hào)就開始準(zhǔn)備起了自己的第二次采礦，這次的場(chǎng)面比第一次還要厲害。
二次采礦更暴力
第一次只是朝著龍宮開了一槍，而為了在第二次能夠采集到更多的樣本，日本科學(xué)家決定對(duì)龍宮進(jìn)行“炮彈攻擊”。這個(gè)炮彈其實(shí)是他們專門設(shè)計(jì)的一個(gè)撞擊裝置，其質(zhì)量為14千克，看起來就是一個(gè)半球形的圓錐體，內(nèi)部裝著9.5千克的炸藥。
資料顯示撞擊裝置以純銅為殼體，厚度為5mm、質(zhì)量為2kg的圓錐形構(gòu)架在爆炸后在1/1000s的時(shí)間內(nèi)形成一個(gè)堅(jiān)硬的錐形銅金屬塊，并以2km/s的速度撞擊在龍宮小行星上選定的目標(biāo)點(diǎn)（L12）， 形成一個(gè)直徑約10m的小行星坑。
2019年的4月5日，隼鳥2號(hào)成功發(fā)射了這個(gè)炮彈并且打出了一個(gè)撞擊坑。
值得一提的是，雖然這個(gè)炸彈放在地球上來說威力確實(shí)不算什么，但是由于小行星附近的弱引力等特征，讓探測(cè)器直面“爆炸”并不安全。所以隼鳥2號(hào)在引爆炸彈之前，轉(zhuǎn)移到了龍宮的后方，避免爆炸產(chǎn)生的碎石誤傷到自己。
所幸引爆還是很順利的，并且經(jīng)過后續(xù)考察來看，爆炸產(chǎn)生的“坑”也還算完美。所以在7月9日到12日之間，科學(xué)家讓隼鳥2號(hào)開始第二次采礦。在抵達(dá)既定的撞擊坑上方之后，探測(cè)器釋放出了“高壓氮?dú)?/span>”。
在氣體的“沖擊”之下，坑內(nèi)頓時(shí)再次“碎石橫濺”，隼鳥2號(hào)立即伸出自己的取樣“喇叭”，將這些揚(yáng)起的碎屑全部都收集了起來。根據(jù)JAXA后續(xù)召開的記者發(fā)布會(huì)來看，二次采礦獲得的樣本數(shù)量還是比較可觀的，符合他們的預(yù)期值。
實(shí)際上，不論是隼鳥2號(hào)的首次采礦還是二次采礦，都體現(xiàn)出了日本此次行動(dòng)“另辟蹊徑”的特征。
要知道，以人類在月球上進(jìn)行采礦的歷史來看，一般都是著陸之后進(jìn)行“鉆孔”。隼鳥2號(hào)不論是使用彈子彈射還是使用撞擊裝置爆破，都算是開創(chuàng)先河了。
畢竟小行星的體格和月球相比還是差太多了，所以根據(jù)其“引力微小”以及表面環(huán)境無法確定的特征，不論是從探測(cè)器于前期精確頂點(diǎn)附著控制還是在后續(xù)的微弱引力之下采樣的情況來看，隼鳥2號(hào)都做的相當(dāng)不錯(cuò)。
相較于它前輩隼鳥1號(hào)的坎坷歷史來看，隼鳥2號(hào)不僅在各種設(shè)備方面“鳥槍換炮”，并且在有了經(jīng)驗(yàn)之后，再度探索采樣確實(shí)順利得多。
說到這，大家應(yīng)該對(duì)隼鳥2號(hào)暴力采礦的相關(guān)細(xì)節(jié)完全了解了。不過可能會(huì)有很多人疑惑，為什么日本放著大的行星不去探索，反而要去造訪這種小行星？
實(shí)際上，近些年來，小行星探測(cè)在深空探測(cè)領(lǐng)域還是比較“熱門”的，并且由于各種因素的限制，小行星探測(cè)的難度其實(shí)還是非常大的。
小行星探測(cè)
與隼鳥2號(hào)親密接觸的這顆小行星直徑大約為900米，在2018年時(shí)和地球的距離大約為3×10^8公里，其引力場(chǎng)也非常弱，大約只有地球的1/60000。
此次日本將其當(dāng)做探測(cè)目標(biāo)，主要是這顆小行星此前從未有探測(cè)器造訪過，因此日本算是“首位”。
至于為什么要探測(cè)，JAXA的任務(wù)經(jīng)理吉川表示，是想要了解太陽系的起源問題，因?yàn)?span>小行星之上的巖石有助于人類認(rèn)識(shí)早期的太陽系。
其實(shí)除了日本以外，從上世紀(jì)九十年代開始，像美國(guó)和歐洲航天局都曾實(shí)施過小行星探測(cè)任務(wù)。尤其是美國(guó)，他們一邊忙著探索火星的時(shí)候也沒冷落小行星，發(fā)射過不少探測(cè)器造訪不同的小行星。
當(dāng)然，小行星探測(cè)不一定都要像隼鳥2號(hào)這樣完成取樣，飛越或者繞飛探測(cè)也算完成探測(cè)任務(wù)。目前各國(guó)的主要目標(biāo)都是近地小行星，并沒有急于“挑戰(zhàn)”距離較遠(yuǎn)的星球。
值得一提的是，大家可能不知道，咱們的嫦娥二號(hào)在順利完成了月球探測(cè)之后，就開始了“支線任務(wù)”。
它在2012年的12月13日時(shí)以10.73km/s的速度和4179號(hào)小行星完成了“擦肩而過”，為其拍下了一張照片。這是中國(guó)首次完成小行星飛越探測(cè)，從圖片可以看出，這顆小行星就像是一顆“畸形”的花生米。
總之從小行星的探測(cè)歷史來看，現(xiàn)在人類已經(jīng)從以往的“支線任務(wù)”順路看看，發(fā)展成了專門設(shè)置獨(dú)立的小行星探測(cè)項(xiàng)目，而任務(wù)目標(biāo)也從飛越、繞飛變成了著陸和采樣。
相信在這種發(fā)展趨勢(shì)之下，未來的小行星探測(cè)可以為科學(xué)家研究太陽系早期歷史甚至是地球生命起源提供更多的材料和證據(jù)。
至于以后其他國(guó)家會(huì)不會(huì)也像日本的隼鳥2號(hào)這樣進(jìn)行“暴力采礦”就不一定了，畢竟隨著科技的不斷發(fā)展，未來小行星的采樣應(yīng)該會(huì)更加容易和順利。
但不得不說隼鳥2號(hào)的成功采礦和順利返回，都為其他國(guó)家提供了一個(gè)“可行方案”，具備很高的參考價(jià)值！
