今年12月6日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布,日本于2014年12月发射的小行星探测器“隼鸟2号”返回舱成功在澳大利亚降落,并带回来小行星“龙宫”上的尘土样本。长久以来,网络上一直一种说日本航天水平被低估的声音,这一次隼鸟2号小行星探测器从3.5亿公里之外取回小行星“龙宫”的尘土样本,并且还抢先嫦娥五号回到地球。这波操作怕是又要引起精日分子和日吹的一大波高潮了,日本政府又可以省下一大笔经费了。
都是前往其他星球执行无人取样返回任务,降落地球时间相近,又是日本这么一个网络话题聚焦的国家,大家不免将我国的嫦娥5号与日本的隼鸟2号放在了一起进行比较。日本在上个世纪末和本世纪初确实风光,以至于很多认知水平不足的国人一说到日本就自动矮了半个头,什么半个月造出核武器,东京湾地下储存煤矿,从我国进口树木制作成一次性筷子再出口我国等在现实基础上加工而来的神话故事层出不穷。隼鸟2号也是一样,虽然很先进,但去小行星容易,要去月球难!而且其实我国实现了对月球取样返回,在这个技术储备基础上加班加点攻关后,我们国家要做也可以在短时间内做到。
日本之所以不去月球,而选择发射“隼鸟2号”前往3.5亿公里以外的小行星取样的原因有两个方面。
第一是技术方面。隼鸟2号成功取样返回地球,主要克服了两大技术难点。
第一,太空中的深空通信。太空中的通信手段目前只有一种方法,就是利用电磁波为载体。电磁波在真空中没有介质的状态下可以光速传播,是远距离通信的不二载体。别看隼鸟2号飞了3.5亿公里很远,其实电磁波只要几分钟就到了。所以其实隼鸟2号的通信难点并不在于手段,而在于规模完善的地球卫星组网,用于发射和接收信号,作为地面和太空通信的中转站。
日本虽然有着众多卫星,但这一点其实还无法实现,所以隼鸟2号的成功,离不开美国的卫星网络的帮助。相对小行星“龙宫”来说,月球到地球的距离要小很多,所以在美国的帮助下日本登月的通信问题肯定是不大。
第二,着陆过程中的自动控制。小行星位于3.5亿公里之外,隼鸟2号能够准确抵达,然后贴近小行星发射一枚铁球,将溅起的扬尘取样,这说明日本的自动控制技术是绝对的世界一流。但有一个事实不能忽略,那就是隼鸟2号压根没有真正意义上的着陆龙宫,而着陆过程中对着陆器的推力控制,稳定平衡姿态的技术,才是最难的。
所以日本想要上月球光有一流的自动控制技术还不够,还需要这自动控制技术能够精准控制着陆器的推力,以平衡姿态,对抗月球的巨大引力,才能实施软着陆,对月球进行采样。龙宫小行星质量较小,因而引力也较小,所以在取样的时候着陆器需要克服的引力并不大,隼鸟2号采用的技术也相对简单。而月球的运动轨迹复杂,且引力巨大,想要成功实施软着陆需要十分复杂的着陆器推力控制系统,控制着陆器着陆时的姿态平衡。
对比可以发现,月球虽然离得近,但其实对着陆器着陆推力的控制要求要高得多。日本并没有这方面的技术储备,更不可能直接将隼鸟2号直接撞击的着陆方式生拉硬拽到登月上,所以也就没有选择登月,而是扬长避短,选择了引力小,易于着陆,但通信相对较难的深空小行星取样返回。
第二方面是政治。除了技术上的原因,其实更大一部分是政治原因。日本的航天说到底也是依附于美国发展的,美国让它干嘛它就得干嘛,所以它的路线和我国会不一样。我国进行的是系统性的空间探测工程,而日本是在美国的基础上执行一些特定的任务,在某一个方向深耕,在它的方向它自然会更加厉害一些。有一个比喻非常恰当,中美的航天是两棵大树,我们的这棵树很粗了,但不够高;美国的的大树又粗又高,而日本则是美国大树上的一条爬山虎。我们要想超过这条爬山虎,首先得超过它挂的那棵大树。
近些年来,小行星无人采样返回变得火热起来,而日本在这一领域耕耘许久,到目前为止已经成功发射了“隼鸟”号和“隼鸟2号”分别对“系川”和“龙宫”两颗小行星完成了采样返回,是目前世界上唯一一个完成了两次小行星取样返回的国家。
最后想说的是,日本这次深空小行星采样返回也并不是独立自主完成,而是采取了多国合作的方式,其中主要研发工作由日本和美国共同完成,德国和法国合作提供了小行星表面侦察器,澳大利亚则凭借位于赤道附近的优越地理优势负责观测。我们不用妄自菲薄,日本去不了的月球我们能去,未来日本能去的小行星我们轻而易举就能去,而且是独立完成!
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