「隼鳥2號」幕後開拓者的故事
2020/12/06
澤田目前身在澳大利亞南部的烏梅拉地區。雖然新冠疫情導致前往海外受到限制,但即將返回地球的小行星探測器隼鳥2號要把密封艙投向烏梅拉的沙漠,澤田作為密封艙回收團隊的成員而通過特例入境。澤田在隼鳥2號項目中也負責開發樣品採集裝置,對澤田來説,他的工作要持續到將密封艙順利帶回日本。
2019年7月,隼鳥2號第2次著陸後,澤田(右)在控制室露出笑容(JAXA提供) |
密封艙進入大氣層,打開降落傘,到著陸為止要經受振動和衝擊,這種情況下能否充分保持密閉?密封艙在反覆進行通過捶打來確認性能的試驗和試製,經過近2年的不斷摸索之後完成。儘管如此,澤田透露心境稱「在打開密封艙之前,不安的心情不會消失」。
瞄準火星的衛星火衛一的MMX計劃也充滿挑戰。計劃的一大目的是弄清火星的衛星火衛一和火衛二 (Deimos)是如何誕生和構成的。這個問題有兩種有力假説。其一是捕獲説,認為遙遠的小行星飛來後被火星重力捕獲,其二是大撞擊説,認為火星與小行星等相撞、火星等的碎片匯聚形成兩顆衛星。
計劃採集足夠數量的沙石,分析其成分,以弄清兩個假説的正確與否。在MMX計劃中,一次採集的沙石的分量目標為10克以上。這一數值是隼鳥2號(目標0.1克以上)的100倍以上,要求較高。將最大限度地承繼隼鳥號和隼鳥2號積累的技術,但也需要新技術。
隼鳥號系列的樣品採集裝置的機制是,只要尖端碰觸地表,就從內部發射小彈丸,然後回收飛起的沙子和岩石。這種操作僅在極短的一瞬間著陸,而MMX的探測器則計劃借助4只腳在火衛一上著陸,停留數小時。
新採用的裝置是將名為「Corer機構」的雙層筒狀裝置和機械臂結合起來。採樣時刺入地表,以內側的裝入並筒取走沙石等樣品。將「Corer機構」安裝在機械臂的頂端,移動至目標地點,在採樣後移動至探測器的內部,收納于其中。
關於火衛一上的沙石的大小和性質如何,無人知曉準確答案。為了讓「Corer機構」能刺入2釐米以上的足夠深度,反覆通過各種直徑的沙子進行了試驗。
目前終於確定了基本設計,製造了試製機。此外,機械臂試製機此前曾在輕而堅固的設計方面遇到困難,現在據悉有望在2020年度內完成。MMX預定於2024年9月發射。雖然還有近4年時間,但已經是辛勞不斷。澤田表示「這種辛勞可能要持續到發射」。
隼鳥號系列和太空帆船「伊卡洛斯」(IKAROS)號(注:世界第一艘同時利用太陽能電力和光子反推力進行星際旅行的太陽帆宇宙飛船)憑藉日本自主的技術震驚了世界。在其他國家當中,美國國家航空航太局(NASA)向木星、土星以及太陽系之外發射了探測器,中國和印度也將積極推進太空探測。但僅在距離方面競爭的話缺乏意義,也不符合日本的特點。
澤田心中描繪的是從比火星更為遙遠的星球取樣返回。這將是僅單程就需要10年甚至20年、探測器不會在澤田退休前返回的宏大任務。澤田表示,「雖然感到有些失落,但能實現會更加高興」。通過MMX積累的技術也將成為邁向「宇宙大航海」的基石。
日本經濟新聞(中文版:日經中文網)水口二季、越川智瑛
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