哪怕是到距離地球最近的天體月球上，宇航員們也只能在短時(shí)間內(nèi)停留。如果想要探索更遠(yuǎn)空間的天體，我們就不得不依靠各種太空探測(cè)器的幫助?？杉幢闳绱耍覀兡軌蛄私獾牡赝饪臻g也極其有限。
而就在2019年，乘坐日本探測(cè)器成功抵達(dá)一顆名為龍宮的小行星上，且只有17個(gè)小時(shí)工作時(shí)間的德國(guó)機(jī)器人，曾向3億公里外的地球傳回了圖片。
隼鳥二號(hào)探測(cè)龍宮星
龍宮
龍宮星，位于地球與火星之間，與地球之間的距離達(dá)到3億公里，在1999年首次被日本宇宙研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)。而之所以會(huì)以“龍宮”命名，主要是來(lái)源于日本的民間故事——《浦島太郎》。
在這個(gè)故事中，主人公在水下的“龍宮“中尋找到自己的過(guò)去，而日本人也同樣希望能夠通過(guò)對(duì)這顆小行星的研究調(diào)查來(lái)尋找地球甚至宇宙的起源。
可能很多人會(huì)想，生命的起源為什么會(huì)在小行星上尋找答案？又或者說(shuō)，小行星對(duì)生命起源有什么樣的影響？
事實(shí)上，這主要是因?yàn)榭茖W(xué)家們通過(guò)對(duì)行星的研究以后發(fā)現(xiàn)，許多行星早期的形成都和小行星有一定的關(guān)系。
龍宮星
如果能夠在這類小行星上找到相關(guān)的“證據(jù)”，對(duì)人類研究生命起源絕對(duì)會(huì)有意想不到的幫助。不僅如此，由于這顆行星的位置處于地球和火星之間。
其同樣會(huì)受到地球的引力作用。所以科學(xué)家們推測(cè)，在未來(lái)的天體運(yùn)行變化過(guò)程中，這顆小行星的運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)我們?nèi)祟愵A(yù)防地外小行星的襲擊會(huì)有一定的幫助。
如果我們能夠提前了解到這類小行星的運(yùn)行軌跡，對(duì)它的受力進(jìn)行分析，那么未來(lái)在面對(duì)其他相關(guān)小行星的時(shí)候，自然就不會(huì)太過(guò)擔(dān)憂。
而曾經(jīng)導(dǎo)致恐龍滅絕的原因，也不會(huì)作用在我們?nèi)祟惿砩?。通過(guò)紅外觀測(cè)以后，研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)“龍宮“的直徑大概在900米左右。
恐龍滅絕模擬圖
另外其表面積也和九個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的足球場(chǎng)差不多大?？?strong style="box-sizing: inherit;">如果想要登陸這樣一顆小行星，其難度卻剛好和它的整體體積成反比。
科學(xué)家們經(jīng)過(guò)計(jì)算以后發(fā)現(xiàn)，這顆小行星的重力大概只有地球的十萬(wàn)分之一。也就是說(shuō)，如果人類在這顆小行星上運(yùn)動(dòng)，極有可能輕輕一躍就直接飛到了太空之中。
在這樣的情況下，相關(guān)的探測(cè)器想要成功著落在小行星表面，需要控制的變量就更為嚴(yán)謹(jǐn)。不僅如此，整個(gè)行星表面還有將近30度的傾斜度。所以太空探測(cè)器在保證成功著陸的前提下，還必須要讓太陽(yáng)能電池板和表面平行。
一旦出現(xiàn)任何誤差，那么當(dāng)太陽(yáng)光無(wú)法給探測(cè)器提供足夠的能量時(shí)，探測(cè)器的正常工作也會(huì)受到影響。在這樣的情況下，科學(xué)家們幾乎不可能收集到任何相關(guān)的信息。
龍宮星想象圖
隼鳥 2 號(hào)
在做好了前期的相關(guān)準(zhǔn)備工作以后，日本宇宙航空研發(fā)機(jī)構(gòu)制作的隼鳥2號(hào)自2014年開始從地球向龍宮進(jìn)發(fā)。
可由于隼鳥2號(hào)自身的探測(cè)屬性，所以根本沒有辦法在龍宮表面長(zhǎng)時(shí)間停留，每次都只能如蜻蜓點(diǎn)水一般觸碰之后迅速離開。
為了解決這個(gè)問題，日本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主動(dòng)和德國(guó)方面合作，并確立了以日本探測(cè)器護(hù)送德國(guó)機(jī)器人抵達(dá)龍宮行星表面的基本方案。
而就隼鳥2號(hào)來(lái)說(shuō)，最值得介紹的就是它自身獨(dú)特的動(dòng)力系統(tǒng)以及抵達(dá)龍宮軌道以后的運(yùn)行狀態(tài)。首先是隼鳥2號(hào)的動(dòng)力系統(tǒng)，主要有持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)以及瞬時(shí)變速系統(tǒng)。
隼鳥2號(hào)模擬圖
很多人對(duì)此可能比較疑惑，在太空中航行的時(shí)候，只要持續(xù)推進(jìn)就可以了，為什么還要特意設(shè)置一個(gè)瞬時(shí)變速？事實(shí)上，瞬時(shí)變速主要是為了能夠突破引力的限制。
要知道在太空中行進(jìn)的時(shí)候，每一個(gè)天體都會(huì)對(duì)探測(cè)器產(chǎn)生一定的“吸引力”。在這種情況下，只有擁有足夠大的功率來(lái)提供瞬時(shí)變速，探測(cè)器才能夠順利脫離天體束縛，否則就只能被限制在某一天體上。
其次，持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)提供的動(dòng)力雖然是恒定不變的，但它的主要作用是為探測(cè)器持續(xù)不斷地提供加速度，這也是我們需要注意的。如果將速度和加速度混淆，會(huì)很容易在一些場(chǎng)合鬧出笑話。
在太空中的隼鳥2號(hào)
除此以外，在抵達(dá)了龍宮附近以后，其實(shí)才是真正考驗(yàn)隼鳥2號(hào)的關(guān)鍵時(shí)刻。早在上個(gè)世紀(jì)七十年代，人類就已經(jīng)發(fā)射能供運(yùn)行到百億公里外的旅行者1號(hào)以及旅行者2號(hào)探測(cè)器，所以隼鳥2號(hào)抵達(dá)龍宮其實(shí)并不困難。
可重點(diǎn)是，如何能夠成功地接觸到龍宮二號(hào)？許多人不知道的是，在2018年10月10日的時(shí)候，計(jì)劃原定于十月底登陸龍宮的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就無(wú)奈地對(duì)外界表示：
登陸計(jì)劃可能會(huì)推遲到2019年1月以后，龍宮對(duì)人類表現(xiàn)出來(lái)得“抗性”，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的設(shè)想。不僅如此，由于龍宮自身對(duì)太陽(yáng)光的反射率只有0.05，所以整個(gè)小行星完全是處于一片黑暗之中。
而這也剛好可以解釋為什么龍宮在1999年才被人類發(fā)現(xiàn)。如果在登陸的過(guò)程中出現(xiàn)誤差，很有可能得不償失。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能做的也只有等待。
靠近龍宮的隼鳥2號(hào)
機(jī)器人——MASCOT
好在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整以后，登陸問題終于被成功解決，探測(cè)機(jī)器人也終于成功地抵達(dá)了龍宮之上。
不過(guò)與其說(shuō)隼鳥2號(hào)是護(hù)送MASCOT登陸龍宮，倒不如說(shuō)是直接將其扔在了龍宮表面，畢竟隼鳥2號(hào)本身連短暫停留的能力都未曾擁有。
那么既然是在龍宮小行星上調(diào)查研究，為什么MASCOT的“壽命”僅有17個(gè)小時(shí)呢？這主要是要考慮到其他設(shè)計(jì)要求，不能一味地去追求探索時(shí)間的長(zhǎng)度。
MASCOT探測(cè)機(jī)器人
除此以外，其實(shí)在我們地球上的17個(gè)小時(shí)，在龍宮小行星上差不多是兩天半左右的時(shí)間。科學(xué)家們根據(jù)MASCOT傳回的照片發(fā)現(xiàn)，在龍宮上一天一夜的時(shí)間，換算到地球上大概只有7個(gè)多小時(shí)。
所以這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度，也絕對(duì)是足夠支持完成對(duì)龍宮的相關(guān)探索工作的。值得一提的是，在探索過(guò)程中最大的難題并不是如何拍攝調(diào)查，而是如何移動(dòng)。
前文提到龍宮的重力大約只有地球的十萬(wàn)分之一，在如此微不足道的引力面前，機(jī)器人根本不可能像曾經(jīng)美國(guó)人向火星發(fā)射的好奇號(hào)和勇氣號(hào)一樣，利用輪胎的幫助移動(dòng)前行。
MASCOT探測(cè)機(jī)器人
因?yàn)橐坏┰谝苿?dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)任何一點(diǎn)顛簸，都很有可能會(huì)讓機(jī)器人直接飛向太空。為了解決這個(gè)問題，德國(guó)研究團(tuán)隊(duì)先后提出了許多設(shè)想。
只不過(guò)無(wú)論是哪一種設(shè)想，似乎都不可避免地在移動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)。好在最終項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)突然想到，既然正常移動(dòng)不可行，那不如直接讓機(jī)器人跳躍式前進(jìn)。
只要讓它盡可能避免在外力的影響下速度達(dá)到幾十厘米每秒。自然就不會(huì)出現(xiàn)任何意外。如果我們有幸能夠看到MASCOT在龍宮上的真實(shí)移動(dòng)狀態(tài)就能發(fā)現(xiàn)，它的移動(dòng)實(shí)在是太緩慢了——平均十五分鐘才會(huì)向前運(yùn)動(dòng)一次，而哪怕是一次移動(dòng)的時(shí)間段，估計(jì)都沒有多少人能夠堅(jiān)持看完。
MASCOT探測(cè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖
發(fā)現(xiàn)
好在經(jīng)過(guò)如此艱辛的努力以后，我們最終還是找到了想要的答案。在MASCOT從三億公里外傳回的照片中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，龍宮上的地形幾乎全都是凹凸不平的，根本不像地球上一樣平整。
而與此同時(shí)，龍宮地表所表現(xiàn)出來(lái)的環(huán)境，又和地球上的一些特定環(huán)境十分相似。僅從外表上來(lái)看，科學(xué)家們幾乎可以斷定，這種小行星的存在必然和太陽(yáng)系的起源有一定的關(guān)系。
其甚至很有可能是由于在億萬(wàn)年前與其他小行星競(jìng)爭(zhēng)組合成更大天體的過(guò)程中，不小心被淘汰出來(lái)的一部分。當(dāng)然，想要證明這一點(diǎn)，龍宮小行星上的土壤自然也是最重要的證據(jù)之一。
探測(cè)機(jī)器人傳回的照片
在無(wú)法成功停留龍宮的前提下，隼鳥2號(hào)也只能通過(guò)對(duì)龍宮地表發(fā)動(dòng)沖擊并引起土質(zhì)脫離的方式來(lái)收集飛起來(lái)的土壤樣本。
到了2020年12月5日，在經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)六年的太空旅行以后，隼鳥二號(hào)終于成功返回地球環(huán)繞軌道。當(dāng)它將所有龍宮樣本通過(guò)回收艙送回地球以后，也意味著隼鳥二號(hào)的使命徹底結(jié)束。
最終科學(xué)家們通過(guò)對(duì)樣本的研究以后發(fā)現(xiàn)，龍宮這樣的小行星雖然沒有任何有機(jī)物的存在，但曾經(jīng)確實(shí)有過(guò)水資源，而這也足以證明，宇宙深處的水資源絕對(duì)是普遍存在的。
探測(cè)機(jī)器人傳回的照片2
不僅如此，雖然科學(xué)家們沒能在龍宮上土樣中找到有機(jī)物，但與生命形成有關(guān)的氨基酸卻存在不少，這足以令人欣喜。
由此我們也可以得出另外一個(gè)結(jié)論，行星以及小行星或許會(huì)因?yàn)樽陨淼臈l件限制沒有辦法出現(xiàn)生命，但卻并不意味整個(gè)宇宙都沒有出現(xiàn)生命的可能性。
換句話來(lái)說(shuō)就是，我們?nèi)祟愒谟钪嬷薪^不會(huì)是孤獨(dú)的，使人充滿希望。很多人曾經(jīng)會(huì)想，地外天體研究，只要將目光放在行星以及恒星這樣的天體中不就好了？
探測(cè)機(jī)器人被放到“龍宮"上的模擬圖
畢竟就目前的科學(xué)理論來(lái)看，小行星上面出現(xiàn)生命的概率實(shí)在是太小，且整個(gè)空間環(huán)境也相對(duì)比較惡劣。而這一次研究就足以終止這樣的想法，有的答案，恒星以及行星不會(huì)告訴我們的，或許小行星卻能給我們提示。
同時(shí)也只有將所有的地外天體一視同仁，我們才有機(jī)會(huì)了解宇宙真正的奧秘。若是在這個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)了遺漏，或許最終的答案就會(huì)與事實(shí)真相大相徑庭。
”龍宮“模擬圖
結(jié)語(yǔ)
隼鳥2號(hào)以及MASCOT機(jī)器人取得的科研成果，不僅為我們?nèi)祟愌芯啃⌒行翘峁┝司薮蟮膸椭?、更是證明了研究小行星的可行性。
在未來(lái)的太空發(fā)展進(jìn)程中，其實(shí)我們也可以嘗試用不同的思維方式去應(yīng)對(duì)不同的天體研究困境。當(dāng)然，這主要還是一種設(shè)想，地外太空的奧秘?zé)o窮無(wú)盡，而現(xiàn)如今我們連太陽(yáng)系都未能走出，相關(guān)的考慮的確有些遙遠(yuǎn)。
只不過(guò)在地外探測(cè)這件事情上，我們每個(gè)人都應(yīng)該充滿信心。無(wú)論在未來(lái)可能會(huì)遇到什么樣的困難，只要人類沒有選擇放棄發(fā)展前進(jìn)的腳步，那我們就一定會(huì)有機(jī)會(huì)將這些難題一一克服。
宇宙中還存在很多小行星
