再續(xù)傳奇

徐蒙

第一次著陸采樣：采集表面物質(zhì)

2018年7月到2019年年初，隼鳥2號多次進行了著陸和采樣演習，并將兩臺巡視器和一臺著陸器成功釋放到“龍宮”上，完成了很多先期探測。2019年2月21日，隼鳥2號第一次正式采樣。北京時間12點45分，隼鳥2號開始從懸停位置下降，盡管已經(jīng)比預(yù)定時間晚了5個小時，但它似乎成竹在胸，穩(wěn)穩(wěn)地操縱探測器加速下降。

不過，臨門一腳并非一帆風順。盡管它事先已經(jīng)演習過三次，也對著陸區(qū)做了充分的考察，但實際準備降落時隼鳥2號卻沒能著陸在預(yù)定位置上。好在遠在3.5億千米外的“親友團”經(jīng)驗豐富，科學家們在短短5個小時內(nèi)就為隼鳥2號重新規(guī)劃了降落路線。為了趕上原本計劃的著陸時間，隼鳥2號把第一階段降落速度從40厘米/ 秒提升至90厘米/ 秒。結(jié)果，隼鳥2號不僅沒有遲到，而且還提前了！

北京時間2月22日6點07分，隼鳥2號抵達距離“龍宮”上空45米的位置。6點29分，隼鳥2號順利著陸在“龍宮”表面的預(yù)定著陸區(qū)L08-E1，比計劃時間提前了36分鐘。這一切發(fā)生得太過突然，以至于控制室的很多科學家在確認著陸的那個短暫瞬間根本就不在工作崗位上。6點49分，控制室突然收到隼鳥2 號傳回的確認已經(jīng)成功著陸的信號，全場沸騰。

說是“著陸”，其實只是探測器長長的采樣桿短暫接觸到了“龍宮”表面。

砰！一顆質(zhì)量5克、直徑8毫米的鉭（tǎn）質(zhì)子彈以300米/ 秒的速度從采樣桿中飛出，射向“龍宮”表面。在這電光火石的一剎那，“龍宮”表面碎石橫飛。隼鳥2 號攜帶的一個專門用來跟蹤采樣桿的小型監(jiān)視相機記錄下了這場“短兵相接”。

乙姬公主的寶箱

隼鳥2號采樣桿內(nèi)部的整體設(shè)計與隼鳥號類似，也是通過發(fā)射子彈撞擊小行星表面，然后撞出的碎屑經(jīng)彈射進入采樣桿頂部的樣本收集器。樣本收集器的密閉性很好，可以把揮發(fā)性氣體和惰性氣體都原封不動地收集起來。而之所以使用鉭質(zhì)子彈是因為即使子彈的物質(zhì)混入“龍宮”碎屑，也能被輕易分離出來，不會使樣本受到污染。

隼鳥2號的采樣桿底部被設(shè)計成回褶狀，那些1毫米～5毫米大小、沒有被彈進頂端收集裝置的“漏網(wǎng)之魚”，也可以被一網(wǎng)“兜住”，等上升中的探測器突然減速的時候，這些樣本就有機會因慣性再次被送入收集裝置中。

等等，隼鳥2號一共計劃采樣三次，怎么只有一個樣本收集器呢？那三次的樣本不就混了嗎？當然不會！因為樣品收集器里面大有玄機。

隼鳥2號計劃完成2～3次采樣，因此收集器內(nèi)部被分成了三個空間。第一次采樣的樣本會被直接送到A室，收集完畢后，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)筒，關(guān)閉A室;第二次采樣的樣本直接被送入B室，收集完畢后關(guān)閉B室;第三次采樣的樣本被送入C室。

我們之前講過，隼鳥2號的探測目標——小行星“龍宮”這個名字源于日本民間故事《浦島太郎》。故事里的浦島太郎被海龜帶往海底龍宮，在龍宮受到了乙姬公主的熱情款待，回到人間的時候帶回了一個寶箱（日語為“玉手箱”）。而首次采樣成功的隼鳥2號項目組，也把這次著陸的采樣區(qū)命名為“玉手箱采樣區(qū)”，宣告“浦島太郎”已經(jīng)順利從“乙姬公主”手中接過了珍貴的寶箱。

投下撞擊器：去小行星上炸個坑

順利完成第一次著陸采樣后，隼鳥2號還有更大的野心。因為雖說小行星是古老而原始的太陽系物質(zhì)遺跡，但小行星表面的物質(zhì)大多經(jīng)歷了漫長的空間風化和改造，很可能已經(jīng)無法體現(xiàn)形成時期的物質(zhì)成分了。也就是說，想要知道原始的太陽系物質(zhì)成分，需要“剖開”小行星表面，采集到內(nèi)部的物質(zhì)才行。為此，隼鳥2 號采用了更加冒險的方式。

2019年4月5日，隼鳥2號向“龍宮”表面投下一枚“炸彈”—— 重達14千克的撞擊器，其中有9.5千克是炸藥。

被扔下的撞擊器在半空中引爆炸藥，把底端厚約5毫米、重2千克的純銅質(zhì)薄板“壓縮”為一枚“炮彈”，使之高速撞向“龍宮”表面。

另一邊，隼鳥2號為了不被炸出的濺射物撞傷，丟完“炸彈”拔腿就跑，只留下一臺相機拍攝這場爆破大戲。

撞擊非常成功，直接在“龍宮”表面炸出了一個直徑超過10米、深度約3米的人造撞擊坑。值得注意的是，這個人造撞擊坑的內(nèi)部呈暗黑色，比之前采集到的表面物質(zhì)顏色更暗。這些被撞出的“龍宮”次表層地下新鮮物質(zhì)正等待著隼鳥2號再次著陸，將其收入囊中。

第二次著陸采樣：采集地下物質(zhì)

2019年7月11日，隼鳥2號再次下降，抵達“龍宮”表面C01-Cb區(qū)域，開始第二次著陸采樣。

隼鳥2號著陸的瞬間，銀瓶乍破，碎石漫天，隼鳥2號與小行星“龍宮”再次上演了一場充滿火花的“邂逅”。盡管在第一次采樣中，探測器受了一點兒傷，但在項目組的精心謀劃和反復(fù)演習之下，隼鳥2號依然順利完成了第二次著陸采樣，而且比第一次著陸還要精準。實際著陸點和計劃著陸區(qū)中心只差了60厘米！

7月12日，隼鳥2號帶著從“龍宮”地下次表層采集的物質(zhì)，安全回到距“龍宮”表面20000米處的伴飛位置，第二次著陸采樣圓滿成功。

兩次著陸采樣點分別被命名為“玉手箱”和“萬寶槌”。這是人類首次在小行星上成功完成多次著陸采樣，首次采集到次表層地下樣品。至此，隼鳥2號兩發(fā)兩中，成功將小行星“龍宮”表面和次表層地下的物質(zhì)樣本收入囊中。不過在返回地球之前，它還有最后一個使命，那就是投下最后一枚巡視器MINERVA-II2。

投下最后一枚巡視器：一場奇幻旅程

很不幸的是，在2018年11月最后一枚巡視器就被檢測出故障—— 無法啟動數(shù)據(jù)處理等響應(yīng)，只能保持通信。也就是說，這枚巡視器已無法完成著陸、移動和拍照等工作。但隼鳥2號項目組并沒有放棄它，在已經(jīng)無法拍照和觀測的情況下，項目組成員們極盡巧思，從約1000米高處將兩個標記球TM-C、TM-E和MINERVA-II2巡視器釋放向“龍宮”表面，觀察它們在“龍宮”微弱引力下的運動狀態(tài)，同時優(yōu)化“龍宮”的重力場模型。

在“龍宮”微弱的引力下，三個小家伙都經(jīng)歷了一場前所未有的奇幻旅程。它們花了幾天時間、環(huán)繞小行星“龍宮”數(shù)圈，才緩緩落在了“龍宮”表面。

這是人類迄今為止向地外天體投放的最小的人造“衛(wèi)星”，也是世界首次成功向環(huán)小天體軌道投放復(fù)數(shù)顆人造天體。為此，隼鳥2號項目組以人類最早的兩顆人造衛(wèi)星“斯普尼克號”和“探險者號”命名了TM-C和TM-E兩個標記球。

返航：前方地球，再見“龍宮”

2019年11月13日，隼鳥2號啟動RCS推進器，從伴飛位置開始遠離小行星“龍宮”，正式進入“返航模式”。

最初5天，隼鳥2號在返航途中還為“龍宮”拍攝了告別照，此后它便改變方向，告別“龍宮”了。

如果一切順利的話，隼鳥2號將于2020年12月抵達地球，裝著小行星樣本的返回艙將再入地球灼熱的大氣層，降落在位于澳大利亞南部的烏美拉沙漠實驗場。

在返航之路開啟之時，項目組的科學家們?yōu)轹励B2號設(shè)計了新標志，生機勃勃的綠色代表著地球母親，同時也象征著隼鳥2號帶回的樣品里可能蘊藏的揭示生命起源的線索。

再見了，“龍宮”！

辛苦了，隼鳥2號！

2020年，我們地球見！