日本首次挑战探测器登月
2022/11/17
超小型卫星难以配备强有力的发动机,通常只能通过喷出气体来稍微改变轨道。但如果要在月球上着陆,如果不在短时间内进行强有力的喷射,实现减速,就会猛烈撞到月球上,导致损坏。
正推进组装作业的OMOTENASHI(图由JAXA和NASA提供) |
在此情况下,桥本教授把使用能瞬间进行强力喷射的固体火箭来减速的方式和以比通常快10倍的速度在月球着陆的“半硬着陆”方式结合起来。最初打算让探测器整体着陆,但很难实现,因此改为分离一部分使之着陆。着陆的部分仅重0.7公斤,在世界范围内最小。
应用日本的各项自主技术
为了缓和着陆的冲击,还运用了日本开发的各项技术。其中包括通过3D打印机制造着陆时损坏并吸收冲击的结构。这应用的是为了以精确定位登月的JAXA月球探测器“SLIM”而开发的技术。
另外,用树脂加固周围,以防观测装置因为着陆时的冲击而损坏。这项技术是过去在考虑用JAXA将地震仪送上月球进行观测的计划时开发的。为了高精度控制轨道以提高着陆成功率,还运用到曾在隼鸟2号上用过的DDOR技术。
探测器上配备了测量放射线的传感器和测量着陆时冲击的加速度计。月球上没有地球上的大气和磁场,因此会受到宇宙中的强烈放射线照射。宇航员要想长时间呆在月球上,非常需要放射线强度数据。放射线传感器约有两个500日元硬币(注:一枚500日元硬币的直径为26.5毫米)那么大,JAXA面向宇航用途而改进了在东京电力福岛第1核电站事故时开发的显示器。
成功概率为“两次里成功一次”
OMOTENASHI在月球上成功着陆的概率是“大约是两次里成功一次”(桥本教授)。如果顺利从月球传来数据,则表明日本的探测器首次成功着陆月球。
通过“阿耳忒弥斯计划”发射的火箭(由NASA提供) |
另一方面,EQUULEUS的目标是花半年到一年的时间,到达比月球远大约6万公里的拉格朗日点。目的是确立使用喷射水改变轨道的最新式发动机,以尽可能少的成本到达拉格朗日点的技术。
EQUULEUS抵达拉格朗日点的效果图(由东京大学提供) |
“水发动机”全球领先
JAXA教授船濑龙表示,“用可搭载在超小型卫星上的1升水可以推动其到达拉格朗日点”。如果是普通探测器,燃料要占三分之一左右,因此可搭载的货物也减少。而EQUULEUS采用高效的轨道设计,用少量水就可以到达拉格朗日点,可以运送很多货物。
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