日本探测器正在返航,成功从小行星取样,难度比嫦娥五号还高
近日,随着日本的隼鸟2号探测器距离地球越来越近,关于日本小行星探测器的话题再度热烈起来。恰逢嫦娥五号月球探测器成功发射之际,难免有人将隼鸟二号和嫦娥五号进行横向对比。隼鸟系列头顶多个光环,隼鸟二号的前身隼鸟号是世界上首个小行星取样探测器,也拉开了小行星探测并返回取样的序幕,然而这并不能说明隼鸟二号探测器的技术难度就比嫦娥五号高。
首先,在技术相差不大的情况下,了解任务难度最直观的方法就是看运载火箭搭载载荷的重量。嫦娥五号探测器总质量超过了8吨,是目前最重的无人月球探测器,其由轨道器、上升器、返回器、着陆器四大部分构成。在月球成功采样后,上升器会携带月球土壤样品重新返回月球轨道,在对接轨道器重新返回地球,其甚至可以被看做是无人版的“阿波罗登月”,为载人登月奠定了基础。
而隼鸟2号虽然看起来任务更加复杂,但是其总质量仅仅只有609公斤,即便是在深空探测器里面也仅仅算是小个头,并且所有仪器设备均整合在隼鸟2号探测器上,这主要是由其探测性质决定的。以隼鸟2号到访的“龙宫”小行星为例,其直径仅仅只有一公里左右,并且其密度较小,岩石的缝隙占据了整个小行星约一半的体积,这使得其产生的天体引力几乎可以忽略不计。
这意味着隼鸟二号无需携带大量燃料以及推力更大的发动机,仅仅只需要极少的燃料就能够执行着陆和飞离任务。反观嫦娥五号,由于月球的引力是地球的六分之一,这不仅仅对探测器发动机提出了更高的要求,同时飞离时必须尽可能减轻载荷。所以嫦娥五号有专门的上升器负责运载月球土壤样品,为了脱离月球引力,返回器同样需要携带大量燃料。
同时,隼鸟2号在设计时无需考虑返回地球大气层,其传回小行星样本的方式较为奇特,在与地球擦肩而过的同时,抛出装有小行星样本的容器,随后该探测器将会继续执行下一个任务。由于不用考虑返回地球,这使得其设计难度进一步降低。当然不可否认的是,隼鸟2号依然是一款优秀的探测器,其大约飞行了三亿公里才抵达龙宫小行星,相比地月距离,两者相差了近1000倍。
实际上,对于日本来说,想要拥有一套完整的航天工业能力并不现实,其无法承担月球登陆采样乃至载人登月这样的大型系统工程。从当前日本的运载火箭载具来看,其也无法完成一些高难度的天体探测工程。在这种情况下,小行星探测等一些技术难度稍低、投入代价较小,基于现有运载火箭就能顺利完成的项目就成了日本当局的最佳选择。