太空探索：航天器成功穿过小行星“龙宫”的锯齿形路线！科學頭條網

MASCOT对Ryugu的态度及其在表面上的路径。图片来源：德国航空航天中心。

六分钟的自由落体，对小行星的轻微撞击，然后11分钟的反弹，直到休息。这就是2018年10月3日凌晨，MASCOT小行星着陆器的旅程开始于小行星Ryugu - 一片充满神奇，神秘和挑战的土地。在这个近900米直径的小行星上进行了第一次“漫步”，进行了大约17个小时的科学探索。该着陆器由来自德国，法国和日本的科学团队在德国科隆德国航空航天中心（DeutschesZentrumfürLuft-und Raumfahrt; DLR）的MASCOT控制中心指挥和控制。MASCOT超越了所有人的预期，并在小行星的几个位置进行了四次实验。在太空飞行史上从来没有以这种方式探索过太阳系。

“由于最先进的机器人技术，长期规划以及日本，法国和德国三个太空国家的科学家和工程师之间的密集国际合作，这一成功是可能的，”DLR执行委员会成员Hansj?rgDittus说道。关于太阳系探索里程碑的空间研究和技术。DLR主席Pascale Ehrenfreund说：“我们为MASCOT如何能够在巨石和岩石上穿越小行星Ryugu并将大量有关其成分的数据发回地球而感到自豪。”

MASCOT没有推进系统，并且自由降落。从Hayabusa2分离后6分钟，在弹道轨迹结束后，着陆舱与小行星Ryugu首次接触。在表面上，MASCOT通过电动机加速和减速的钨摆臂的激活移动。这使得MASCOT可以重新定位到“正确”侧，甚至可以在小行星表面上执行跳跃。Ryugu的引力只是地球的66,500，所以提供的小动量就足够了：在太空旅行史上首次使用的小行星表面上不寻常的机动性的技术创新作为Hayabusa2任务。

穿过一个充满粗糙巨石且没有平坦表面的岩石花园！

为了重建MASCOT穿过Ryugu表面的路径，Hayabusa2母探测器上的摄像机瞄准了小行星。光学导航相机（ONC）捕获了着陆器在几个图像中的自由落体，在飞行阶段检测到它在地面上的阴影，最后在几个图像中直接在地面上识别出MASCOT。在着陆器的DLR MASCAM摄像机的倾斜照片中，也可以在相应地平线的方向上看到分布在表面上的无数巨石的图案。这些信息的组合解锁了着陆器跟踪的唯一路径。

在第一次撞击之后，MASCOT顺利地弹开一个大块，接触地面大约八次，然后发现自己处于不利于测量的静止位置。在指挥并执行特别准备的校正操作后，MASCOT再次停止。第二个位置的确切位置仍在确定中。在那里，着陆器在一个小行星的白天和黑夜完成了详细的测量。接下来是一个小的“微型移动”，为MicrOmega光谱仪提供了测量小行星材料成分的更好条件。

最后，MASCOT最后一次开始运动以获得更大的跳跃。在最后一个位置，它在小行星开始的第三个晚上之前进行了一些测量，当飞船离开视线时，与Hayabusa2的接触丢失了。来自MASCOT的最后一个信号在CEST 21:04到达母探。任务结束了。来自DLR空间系统研究所的MASCOT项目经理Tra-Mi Ho说：“由于寒冷的夜晚，我们预计电池寿命不到16小时。”毕竟我们能够运行MASCOT一个多小时，甚至直到无线电阴影开始，这是一个巨大的成功。“在执行任务期间，该团队命名为MASCOT的着陆点（MA-9）'爱丽丝的仙境'，在Lewis Carroll（1832-1898）的同名书之后。

一个真正的仙境！

重建了小行星Ryugu发生的事件后，科学家们正在忙着分析获得的数据和图像的第一批结果。“我们从远处看到的东西已经让我们了解了它在表面上的样子，”DLR行星研究所的Ralf Jaumann和MASCOT任务的科学主任说。“事实上，它表面上比预期更加疯狂。所有东西都被粗糙的块覆盖，散落着巨石。这些块是多么紧凑，它们是由什么组成的，我们仍然不知道。但最令人惊讶的是大量的精细材料无处可寻 - 我们没有想到这一点。我们必须在接下来的几周内对此进行调查，因为宇宙风化实际上必须产生精细的材料，“

“MASCOT完全符合我们的预期：Ryugu表面空间探测器的”延伸“和现场直接测量，”Tra-Mi Ho说。现在，整个光谱范围内都有测量，从地球的望远镜光线曲线到Hayabusa2的遥感，再到MASCOT的微观结果。“这对于描述这类小行星非常重要，”Jaumann强调说。

Ryugu是一个C型小行星 - 富含碳的代表，是四十五亿年前太阳系中最古老的天体。它是行星形成的“原始”构件，是17,000个已知的近地小行星之一。

在地球上，有一些陨石的成分与Ryugu相似，可以在澳大利亚的Murchison Range找到。然而，DLR行星研究所负责辐射计实验的马蒂亚斯·格罗特对于这些陨石在物理性质方面是否真正代表了龙宫持怀疑态度：“像默奇森那样的陨石相当庞大。但是，我们的MARA数据显示Ryugu上的材料稍微多了一些。调查刚刚开始，但是可以认为Ryugu的小碎片无法完整地进入地球大气层。

关于Hayabusa2任务和MASCOT！

Hayabusa2是日本航天局（日本宇宙航空研究开发机构; JAXA）对近地小行星Ryugu的任务。Hayabusa2上的德法着陆器MASCOT由德国航空航天中心（DeutschesZentrumfürLuft-und Raumfahrt; DLR）开发，并与法国航天局CNES（Centre National d'Etudes Spatiales）密切合作建造。DLR，Institut d'Astrophysique Spatiale和Braunschweig技术大学在MASCOT上进行了科学实验。MASC登陆器及其实验由DLR在CNES的支持下运行和控制，并与Hayabusa2团队持续互动。

位于不来梅的DLR空间系统研究所负责与CNES一起开发和测试着陆器。位于不伦瑞克的DLR复合材料结构和自适应系统研究所负责着陆器的稳定结构。位于Oberpfaffenhofen的DLR机器人和机电一体化中心开发了摆臂，允许MASCOT跳上小行星。Das DLR柏林行星研究所贡献了MASCAM相机和MARA辐射计。小行星着陆器由位于科隆DLR站点的微重力用户支持中心（MUSC）的MASCOT控制中心监控和操作。