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隼鳥2號，歡迎來到“龍宮”
作者：David Dickinson
編譯：徐鵬暉
校對：艾宇熙
編者按：上一次我們剛剛見證了曙光號謝幕的開始，而這一次，隼鳥2號將接過接力棒，繼續開啟人類對小行星的探索。
圖一：“龍宮”的影像，由隼鳥2號上的光學導航相機於2018年6月26日拍攝
圖源：JAXA/東京大學及合作機構
上週，JAXA（Japan Aerospace Exploration Agency，日本宇宙航空研究開發機構）的隼鳥2號已經傳回了小行星“龍宮”（編號162173）的第一批影像。我們終於得以再度一瞥這個內太陽系的小世界。
根據隼鳥2號上週傳回來的近距照片來看，“龍宮”的外形就像一個骰子一樣。“龍宮”的地表形貌比較奇特，極區是分叉狀的，在赤道的隆起處還有一個尚無命名的單環形山，地表整體佈滿了鵝卵石狀的東西。
越來越近
根據JAXA官方宣佈的消息，隼鳥2號到達“龍宮”的時間是世界時6月27日00：35。隼鳥2號·在接近“龍宮”的時候採用了一個螺旋形的軌道，以便確認這顆小行星的周圍是否存在能對飛行造成危害的潛在的類似衛星的小天體。“龍宮”本身在最長的尺度上也只有1km左右，但它的引力主導作用範圍達到了90km（從表面算起）。隼鳥2號在和“龍宮”一起圍繞太陽運行的時候並不會保持完全同步。現在隼鳥2號在距離小行星20km處。
歡迎來到“龍宮”
這顆小行星最早是由林肯近地小行星調查計劃（Lincoln Near-Earth Asteroid Research,LINEAR）的研究人員在1999年5月10日的晚上發現的。當時這顆小行星被臨時命名為1999 JU3，直到2015年年底才有了正式編號和名稱“龍宮”（源於日本傳說中的龍宮）。
“龍宮”屬阿波羅型小行星，被認為對地球構成潛在威脅，其與地球的理論最近距離能達到95400km，大概是地月距離的五分之一。據測算，本世紀“龍宮”與地球最近的一次接近是在2076年12月，它大概會在距地球4倍地月距離的地方經過。隼鳥2號上搭載的熱紅外成像儀確認了“龍宮”的自轉週期是8小時，與之前在地球上的觀測結果相符。此外“龍宮”的公轉週期為1.3年，軌道傾角5.9°。
圖二：隼鳥2號前往“龍宮”的軌跡，該圖是在2015年隼鳥2號飛掠地球的時候繪製的
圖源：JAXA
“現在‘龍宮’的外形可以說是看得很清楚了，”項目主管津田雄一在最近的一篇新聞中表示。“‘龍宮’呈現這種外形的確讓人意外，而且也對我們提出了一些工程上的挑戰。”此外津田還提到這顆小行星的自轉軸和公轉平面是垂直的。“這可以增加我們在著陸和環繞探測的自由度。”
項目團隊需要趕在隼鳥2號繼續接近小行星之前儘快對“龍宮”的弱重力場分佈進行徹底分析，因為有些地方的引力並不是指向小行星中心的（編者注：和上一次提到的一樣，引力若不指向星體中心，除了提供正常的向心力之外還會提供擾動）。
圖三：這是隼鳥2號在接近“龍宮”的途中拍攝的一系列影像，時間跨度大約為3天，由於不同時期拍攝的畫面的時間速率不同，gif圖的畫面會有點跳動，拍攝距離大約為110-220km，由光學導航相機拍攝
圖源：JAXA/ONC-T任務組
隼鳥2號於2014年12月3日在種子島航天中心由H-IIA火箭搭載發射，它也吸取了其先驅隼鳥號的經驗。隼鳥號在2005年訪問了小行星“系川”（編號25143）並在2010年6月13日帶著樣本返回了地球。隼鳥號的經歷可謂是多災多難，它經歷了反作用輪失靈、採樣系統失靈以及一次強烈太陽耀斑事件，這次太陽活動直接破壞了隼鳥號的太陽能電池板。不過就算是這樣，隼鳥號還是成功帶回了它在小行星上著陸時揚起的塵埃顆粒。
隼鳥2號都搭載了什麼
對於“龍宮“的探索現在可以說是徹底拉開帷幕了。7月底的時候隼鳥2號將繼續降低至5km高度並對錶面進行測繪。8月份的時候隼鳥2號將靠得更近，將下降至1km高度，並對”龍宮“的微弱重力場進行測繪，探究”龍宮“的內部是如何結合在一起的。
圖四：對於隼鳥2號在小行星上取樣的藝術想象
圖源：JAXA
然後在9月或者10月的時候，隼鳥2號將會進行最後抵近，最終它將會降落至小行星表面並進行三項採樣工作的第一項。這項工作將按以下步驟進行：首先，小型星載衝擊器將對小行星表面發射經過充能的銅製“炮彈“。”炮彈“會打出一個撞擊坑，清理掉受宇宙輻射影響的小行星表面物質，確保樣品的新鮮度。DCAM3（一臺小型可移動相機）將從星上分離並近距離拍下”炮彈“衝擊的全過程。之後隼鳥2號將下降至衝擊點並繼續發射一個5克重的鉭制“炮彈”，使取樣器能夠與小行星表面接觸，收集被砸出來的碎片。（編者注：感覺和05年的“深度撞擊”有點類似）
隼鳥2號還搭載了4個小一點的航天器，它們將從60米高處下降到“龍宮”表面。
MINEVA II號著陸器（Micro-Nano Experimental Robot Vehicle for the Asteroid）將釋放其中三個航天器。它的前身是隨隼鳥號一同出發的著陸器，但沒有成功著陸。釋放的三個航天器中有兩個是小的太陽能巡視器（編者：或許可以叫“小行星車”？），分別標記為1A和1B。這兩個巡視器由會津大學制造，都搭載有溫度計和立體廣角相機。它們會在小行星表面跳躍來進行探測。
MINERVA II號還會釋放“巡視器2號”。它由日本東北大學制造，外形看起來有點像稜鏡，主要任務是通過可見光和紫外LED來尋找在地表附近飄著的灰塵。
與此同時，MASCOT著陸器（the Mobile Asteroid Surface Scout）將獨立開展工作，它由法國航天局和德國航天中心聯合制造。上面的載荷包括磁強計、紅外光譜儀以及和“洞察”號同款的輻射計。
圖五：隼鳥2號搭載設備一覽
圖源：JAXA官網
“龍宮”帶給我們這個項目團隊的不僅有充滿吸引力的形貌，還有隨著挑戰而來的探索責任，”津田在JAXA的一篇新聞稿裡表示。“今天我們將和大家一道見證第一次近距離目擊‘龍宮’的時刻，這對於執行這個項目的我們來說是一份無上的殊榮。”
隼鳥2號將於明年年底，也就是11、12月份的時候從“龍宮”返回。預計在2020年12月它將帶著樣品在澳大利亞的伍默拉著陸。這個夏天，新一輪探索小行星的熱潮即將開始。NASA的OSIRIS-Rex探測器將在8月抵達小行星‘貝努’（編號101955）。更遠些還有Lucy and Psyche計劃，其目標飛行器將在2021至2023年抵達目的地。探索近地小行星將有助於直接解答我們是否有必要解除一顆小行星對地球的撞擊威脅這個問題。未來的幾個月讓我們一起期待隼鳥2號以及與它同行的航天器的精彩表現吧！
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編排：王璞
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隼鳥2號
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