天问二号:跨越数十亿千米!小行星采样彗星会合,究竟有多难?( 二 )



轨道器在靠近地球时期速度仍然接近第二宇宙速度 , 分离基本不影响它的速度 , 因此它仍然可以逃离地球的引力 , 然后它的目标是飞向311P彗星 , 这是一颗2013年8月27日泛星望远镜发现的彗星:

  • 直径约为:480米;
  • 远日点:2.4411AU;
  • 近日点:1.9362AU;
  • 与黄道面倾角:4.9685° ,
  • 轨道周期(恒星年)3.24年(1182.575 天);
这颗彗星的距离相对就比较远了 , 天问一号的“轨道器”必须加速追上它 , 然后共轨飞行 , 对其喷发出来的物质进行分析 。

311P彗星的奇怪之处在于它的尾巴有6个 , 而且它还可能拥有一颗直径为200米的卫星 , 这可是为数不多的拥有卫星的彗星 , 因此探测这个天体将会非常有意思 。
和日本的隼鸟号和NASA的奥利西斯号相比 , 哪家技术更强?日本的隼鸟号有两次任务 , 隼鸟号和隼鸟二号 , 前者于2003年5月9日发射 , 2005年9月12日抵达小行星25143(丝川小行星) , 原计划于2007年6月返回地球 , 结果因为探测器燃料泄漏 , 到2010年6月13日22时51分才返回地球(日本时间) 。

丝川小行星是1998年在丽倪耳计划中被发现的 , 其近日点为0.953 AU , 远日点为1.695 AU , 大小规格为535 × 294 × 209 m , 倾角为1.622° , 也是穿越地球轨道的阿波罗天体 , 对地球威胁比较大 。

隼鸟号在太阳系轨道上晃荡了七年 , 穿越了六十亿千米的路程 , 是人类第一次对地球有威胁性的小行星进行物质搜集的研究 , 也是第一个把小行星物质带回地球的探测器 。 不过要说明一下的是 , 只带回了大约1000多粒肉眼都看不到的小行星灰尘 。

隼鸟二号任务
这次任务的目的地是龙宫小行星 , 于2014年12月3日发射 , 2018年到达并采集样本后 , 于2020年返航 , 2020年12月6日凌晨 , 样本容器成功分离并降落在澳大利亚南澳洲北部的沙漠 。

龙宫小行星(162173 Ryugu)远日点1.415 AU , 近日点0.963 AU , 直径约980米 , 倾角为5.88 度的阿波罗小行星 。

与隼鸟号任务相比 , 隼鸟二号带回的样本明显多 , 带回了5.4克小行星样本 , 高于预期目标 , 任务获得圆满成功 ,
NASA奥利西斯探测器
这个探测器的名称是OSIRIS-REx , 它探测的目标是101955 Bennu小行星 , 这是一颗碳质近地小行星 , 目标是获得60克样本 , 于2016年9月8日发射 , 并于2018年12月3日与Bennu会合 , 目前已经采样成功 , NASA预计获得了1千克样本 。

Bennu小行星远日点1.3559AU , 近日点0.89689AU , 尺寸约565 米× 535 米× 508米 , 倾角为6.0349°的阿波罗型小行星 。 探测器预计将于2023年9月24日返回地球 ,

小行星采样返回:到底哪家技术更强?
准确地说 , 这个有点难以比较 , 主要是我国的探测器尚未成行 , 假如按探测目标以及后续任务上来考虑 , 哪个更容易呢?
  • 1、天问二号:“绕地准卫星” , 小行星探测器距离地球最远在4300万千米内;
  • 2、隼鸟二号:“龙宫”小行星 , 最远距离为4亿千米 , 与火星距离差不多;
  • 3、OSIRIS-REx:“Bennu”小行星 , 最远距离为3.9亿千米;
从距离来看 , 隼鸟二号明显要更难一些 , 从采样量来看 , OSIRIS-REx难度更大一些 , 而从访问目标的轨道倾角来看 , 天问二号更难 , 与黄道面轨道倾角越大 , 需要变轨靠近的难度也越大 。

另外就采样而言 , 天问二号访问的2016HO3的直径就100米不到 , 因此难度会比两者更高一些 , 另外就距离而言 , 天问二号访问地球准卫星 , 相对比两者难度会略低 , 至少从测控技术角度而言 , 难度会略低 , 不过我国已经是执行过火星登陆探测器测控的国家 , 数亿千米都经历过了 , 区区千万级别还是小菜一碟 。

还有一个值得一提的是 , 隼鸟二号以及NASA的OSIRIS-REx以及天问二号的轨道器和返回舱分离后都计划访问一颗彗星 , 看来大家都不想让这个“轨道器”浪费 。

罗塞塔号拍摄的丘留莫夫-格拉西缅科彗星
中国未来将成为第三个小行星采样返回的国家 , 之前欧空局的菲莱探测器登陆了67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星 , 可惜登陆后就失去了联系 , 不过其也没有采样返回的计划 。

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