前情提要:
2018年6月27日上午9时35分(日本时间),JAXA的隼鸟2号探测器顺利抵达小行星“龙宫”上空20 km的预定位置。
接下来的一年半时间里,隼鸟2号将一直在小行星“龙宫”上空20公里以内的范围内和“龙宫”相伴飞行,并完成一系列包括地形测量、重力测量、着陆采样在内的详细探测。
↓ 从6月5日到6月27日,这颗直径只有约900米的小亮点慢慢变得纤毫毕现。
隼鸟2号2018年6月5-27日拍摄的小行星“龙宫”大小变化(调快了一倍)。来源:JAXA、东京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千叶工大、明治大学、会津大学、产业技术综合研究所[1]
↓ 根据初步探测结果,七月初会津大学和神户大学各自出了一版“龙宫”的形状模型。(好像也差不多orz)
会津大学制作的小行星“龙宫”形状模型。来源:会津大学&神户大学(形状模型制作)、Auburn大学(动画制作)、JAXA [2]
神户大学制作的小行星“龙宫”形状模型。来源:神户大学&会津大学(形状模型制作)、Auburn大学(动画制作)、JAXA [2]
今年9-10月期间,隼鸟2号计划进行第一次着陆和采样。因此在此之前的7-8月,隼鸟2号最重要的任务就是对小行星“龙宫”进行地毯式调研,为第一次着陆寻找一个安全又有研究价值的地点。
为此,隼鸟2号在这一期间已经降低了三次高度。(不过每次观测完是会上升回到20 km高度的)
第一次高度会降低到约6 km(这个位置叫BOX-C),第二次会降低到约5 km高,目的是为了飞得更近一些来更好地测量“龙宫”的地形。
↓这是降到“龙宫”上空6 km处拍的照片,可以清楚看到赤道区域的大型撞击坑和”龙宫“表面的石块。
2018年7月20日,隼鸟2号在距离小行星“龙宫”表面约6 km处拍摄的照片。来源:JAXA、东京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千叶工大、明治大学、会津大学、产业技术综合研究所[3]
第三次高度会降低到距离“龙宫1 km,对小行星“龙宫”进行重力测量。如何测量一个天体的不同位置的重力呢?一般来说我们很难进行直接的测量,但可以间接测量“重力对探测器轨道的影响”。
在这一阶段,隼鸟2号会尽量关闭所有的轨道和姿态控制装置,让探测器尽可能完全在“龙宫”重力的支配下进行自由上升和自由落体下降:
8月7日8时(日本时间),隼鸟2号自由落体降到预定的最低高度——距离“龙宫”表面851米处,然后通过化学推进器上升。之后直接上升到约5 km高度处都不进行轨道和姿态控制。
通过测量隼鸟2号在下降和上升阶段的运动状态变化来反推“龙宫”表面不同位置的重力变化。
2018年8月7日,隼鸟2号距离小行星“龙宫”表面约1 km处拍摄的照片。来源:JAXA、东京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千叶工大、明治大学、会津大学、产业技术综合研究所[4]
↓汉化了一下隼鸟2号已经完成和接下来计划完成事项表。结束重力测量之后下一步就是选择着陆点了~
隼鸟2号的观测计划。“合日”的意思是探测器(或者其他天体)运行到地球和太阳连线的延长线上,那么从地球看来就是刚好被太阳挡住的时候;相反的位置就是我们更熟悉的“冲”啦,比如刚刚过去的“火星大冲”。汉化自:JAXA[5]
↓JAXA隼鸟2号项目组还做了一个3D的“龙宫”动图,手头有红绿眼镜(右眼绿)的可以玩一玩~
通过2018年6月23日隼鸟2号距离小行星“龙宫”表面约40 km处拍摄的照片制成的3D动图。来源:JAXA、东京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千叶工大、明治大学、会津大学、产业技术综合研究所[6]
哦对了,虽然上面这些照片里的“龙宫”看起来这么亮,这其实是经过了处理的结果,为了让大家可以更好地看到“龙宫”表面的细节…因为…如果不处理的话…看到的“龙宫”会是这样:
隼鸟2号ONC-T相机2015年12月4日拍摄的地球和2018年6月21日拍摄的“龙宫”在接近肉眼状态下看到的样子。注意大小没有按照比例。来源:JAXA、东京大学、高知大学、立教大学、名古屋大学、千叶工大、明治大学、会津大学、产业技术综合研究所[1]
毕竟“龙宫”的反照率只有0.05,也就是说只有5%的光能被反射出来。literally炭一样黑…(不然怎么叫C型小行星嘛对吧…)
关于作者
灰原哀博士(haibaraemily),从事行星科学研究
知乎、微博、果壳:@haibaraemily
参考资料
[1] リュウグウ到着!|
http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180629je/index.html
[2] リュウグウの形状モデル初期バージョンが完成 | http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180711bje/index.html
[3] 高度約6kmから撮影したリュウグウ | http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180725je/index.html
[4] 高度1kmから撮影したリュウグウ | http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180807/index.html
[5] 「はやぶさ2」ミッションスケジュール暫定版(2018年8月5日現在) | http://www.hayabusa2.jaxa.jp/news/schedule/
[6] これがリュウグウ - 3Dで見る全体像 | http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180710je/index.html