“上次收到你们送来的礼物还是中秋节,转眼已经过年啦, _祝你们新春快乐!对了,我还把月饼分给了其他小天体上的伙伴,为了表示感谢,大家准备了回礼,只是不知道怎么送到地球上……”
嫦娥
地月快递曾辉煌
收到住在月亮上的嫦娥姐姐的回信,你不禁对这些遥远的神秘礼物充满了期待。看着礼物赠送名单,在一长串稀奇古怪的天体名字中间,“月球”二字显得朴实无华却十分亲切,毕竟它已经算开辟过“固定航线”的地方了。1961年至1972年,在“阿波罗”计划的7次登月尝试中,有6_次成功记录。航天员布置了许多探测器,从月球表面带回了382千克的岩石和土壤。尤其是“阿波罗1_1_号”的航天员们,在走下登月舷梯后,第一时间就取了一勺月球土壤装进了口袋,杜绝两手空空地回家。
但你别激动,这一切都已经是44年前发生的事情了。 从1976年开始,人们似乎中断了这项服务。这可怎么办?嫦娥姐姐的礼物还等着取呢!
边玩游戏边回家
此刻,有请我国的“嫦娥五号”隆重登场,这会是自1976年后人类第一次从月球采集样品。“嫦娥五号”采用了和“阿波罗”类似的方式,由轨道器、着陆器、上升器和返回舱组成的探测器从地球出发,先减速进入绕月轨道,之后探测器下降采样。为了不让自己摔个大跟头,探测器会晃来晃去地拍照,考察下降的地方是否安全。如果有翻车风险,它会不断计算挑选合适的地方落下。
等拿好了月球“特产”,上升器将会从月面起飞,来到月球轨道,先和等在那儿的返回舱来一次对对碰游戏;顺利接到上升器的返回舱,还会在地球大气层玩一次“打水漂”——因为返回速度太快,高速摩擦下很容易将返回舱烧毁。于是返回舱会在大气层上层弹跳一次再回来,使速度下降,最终以不超过10m/s的速度着陆。
正好“嫦娥五号”出发去月球,顺道让它去一趟火星还有其他小天体,把礼物一起带回来吧。等等,谁说这很顺路的?虽然都在天上,但是它们相距很远啊!
喵星人与探测仪
我们把探测器对小天体的探索行动称为“喵星人行动”,因为这真的和猫的行为很像。
第一步:观察
猫:在发现新目标后,猫不会贸然行动。它会先远远地观察,之后小心翼翼地接近,但一定会保持一段安全距离,方便随时撤退。
探测器:接近、飞越、探测。小天体因为形状千奇百怪,大小各自不一,每一个都拥有不规则的引力场。探测器要有非常复杂的绕飞轨道,才能安排好后续行动。
第二步:试探
猫:如果目标保持安静友好的状态, _猫会围着目标绕圈并逐渐缩小安全距离,伺机伸出一只爪子,以迅雷不及掩耳之势碰触一下目标对象,然后迅速弹开。
探测器:一般对目标小天体先实施绕飞,之后做撞击探测,用探测器撞击小天体,得到小天体的一些碎屑。
第三步:接触
猫:对方对自己的接近和试探都不作出反抗的话, _猫大爷会放肆地把玩目标,或者,被目标把玩。
探测器:顺利实施预定探测计划。
這样的“猫式行动法”有没有成功的例子?最近有没有什么飞行计划可以搭个便车?我们列出了一些行动计划,看你的喜好选择吧。
比较靠谱的取样行动
第一个真正意义上的小天体采样与返回任务是由日本的“隼鸟号”完成的,不过只采回了非常微小的行星灰尘,用肉眼甚至无法观察到,只能通过显微镜放大后研究。
中国国家航天局最新发布的小天体探测计划,希望一次任务可以探索两个目标。探测器从地球出发,首先抵达小行星2016HO3,进行采样返回。探测器会在地球大气层释放返回舱,让其以一定速度安全着陆,探测器则会借助地球引力弹弓效应飞往火星(忘记引力弹弓效应的同学,请自觉复习2019年第5期杂志),再借助火星引力,飞往133P小行星进行绕飞探测,该计划将持续10年。
不太靠谱的取样行动
看来去小天体一趟又费时又费力,有没有更简单一点的办法?有!美国曾经提出了小行星重定向任务,希望能采集到数以吨计的岩石样本,将其运送到月球轨道附近,再通过载人飞船与巨石交会,由航天员对岩石进行勘测。但是因为难度太大又没什么价值,被取消了。
想象中的取样行动
太空电梯听说过吗?就是那种高度很高、速度很快,只需要开门、进电梯、出电梯三步,就能到达对应天体的设备;还有任意门、传送法阵、幻影移形……各种方案欢迎大家补充。