日本首次挑戰探測器登月
2022/11/17
超小型衛星難以配備強有力的引擎,通常只能通過噴出氣體來稍微改變軌道。但如果要在月球上著陸,如果不在短時間內進行強有力的噴射,實現減速,就會猛烈撞到月球上,導致損壞。
正推進組裝作業的OMOTENASHI(圖由JAXA和NASA提供) |
在此情況下,橋本教授把使用能瞬間進行強力噴射的固體火箭來減速的方式和以比通常快10倍的速度在月球著陸的「半硬著陸」方式結合起來。最初打算讓探測器整體著陸,但很難實現,因此改為分離一部分使之著陸。著陸的部分僅重0.7公斤,在世界範圍內最小。
應用日本的各項自主技術
為了緩和著陸的衝擊,還運用了日本開發的各項技術。其中包括通過3D印表機製造著陸時損壞並吸收衝擊的結構。這應用的是為了以精確定位登月的JAXA月球探測器「SLIM」而開發的技術。
另外,用樹脂加固周圍,以防觀測裝置因為著陸時的衝擊而損壞。這項技術是過去在考慮用JAXA將地震儀送上月球進行觀測的計劃時開發的。為了高精度控制軌道以提高著陸成功率,還運用到曾在隼鳥2號上用過的DDOR技術。
探測器上配備了測量放射線的感測器和測量著陸時衝擊的加速度計。月球上沒有地球上的大氣和磁場,因此會受到宇宙中的強烈放射線照射。太空人要想長時間呆在月球上,非常需要放射線強度數據。放射線感測器約有兩個500日元硬幣(注:一枚500日元硬幣的直徑為26.5毫米)那麼大,JAXA面向宇航用途而改進了在東京電力福島第1核電站事故時開發的螢幕。
成功概率為「兩次裏成功一次」
OMOTENASHI在月球上成功著陸的概率是「大約是兩次裏成功一次」(橋本教授)。如果順利從月球傳來數據,則表明日本的探測器首次成功著陸月球。
通過「阿耳忒彌斯計劃」發射的火箭(由NASA提供) |
另一方面,EQUULEUS的目標是花半年到一年的時間,到達比月球遠大約6萬公里的拉格朗日點。目的是確立使用噴射水改變軌道的最新式引擎,以盡可能少的成本到達拉格朗日點的技術。
EQUULEUS抵達拉格朗日點的效果圖(由東京大學提供) |
「水引擎」全球領先
JAXA教授船瀨龍表示,「用可搭載在超小型衛星上的1升水可以推動其到達拉格朗日點」。如果是普通探測器,燃料要佔三分之一左右,因此可搭載的貨物也減少。而EQUULEUS採用高效的軌道設計,用少量水就可以到達拉格朗日點,可以運送很多貨物。
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