嫦娥五号和中日本隼鸟2号都将取样返回,谁的更先进

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在航空航天和太空探索领域,最近世界上有两个重大事件引起了人们的注意。第一个是中国的嫦娥五号上月球执行取样返月任务;第二个是日本的隼鸟二号小行星探测器,它对小行星进行了采样并返回地球。

5号月球着陆器

日本鸵鸟2号小行星探测器

11月24日凌晨4:30,中国长征五号成功将8.2吨的嫦娥五号送上月球。它将在月球上“挖掘”两公斤左右,然后在12月中旬返回地球,降落在内蒙古四子王旗的着陆点。回收的月球土壤将帮助科学家研究月球的形成和演化历史。

预计今年12月6日,日本小行星探测器隼鸟二号的再入舱将在澳大利亚重新进入大气层,降落在西澳大利亚的开阔地带。从小行星龙宫收集的材料将有助于科学家了解小行星的形成和关于早期太阳系的一些信息。

那么中国的嫦娥五号月球探测器在月球上采样哪个比日本的隼鸟2号小行星更困难呢?

相比之下,各有千秋,但看嫦娥五号的关键技术就更难更复杂了。

在距离上,龙宫小行星比月球远得多,与地球的距离相差很大。有时它的信号传输会被太阳遮挡,所以隼鸟2号比嫦娥5号收发信号要困难得多。

然而,日本在这一领域拥有的技术也是中国拥有的。我国大型射电望远镜的建设、观测和应用水平已经达到世界级水平,许多超大型射电望远镜正在建设中。

与探测器与地球之间的信号传输相比,探测器的姿态控制技术更为重要。这项技术是衡量一个国家在航空航天领域综合实力的关键因素。2019年4月和9月,以色列和印度分别向月球发射了着陆探测器,但由于探测器姿态控制不平衡,任务失败。

日本隼鸟-2号小行星探测器在接近“龙宫”小行星时,姿态控制非常好。这个操作在日本已经进行了很多次,基本没有失误,说明日本在这方面的技术已经相当不错了。但是必须指出,龙宫小行星的质量太小,所以它的引力也很小。只要发动机控制得当,隼鸟二号的着陆状态是可以很好控制的。即使不启动推力发动机,只要势能不太大,仅靠龙宫小行星的引力也不会造成隼鸟二号与它剧烈碰撞。

与月球相比,龙宫小行星的引力远远落在后面,甚至距离地球1公里高度的自由落体也足以击碎探测器。因此嫦娥五号探测器在月球表面着陆采样时的姿态控制远比隼鸟二号探测器在龙宫小行星上的姿态控制困难。嫦娥五号绕月飞行时,其势能非常高。当它第一次靠近月球时,它的速度高达每秒11.2公里,在月球表面着陆时必须不断减速。这时候就需要推回发动机开始减速运行,控制探头姿态正确,最后以非常慢的速度降落在月球表面。

嫦娥五号探测器返回时需要克服月球引力才能升空,所以需要的推力也很大,比隼鸟2号大很多,姿态控制需要精确控制。嫦娥五号的这次运行需要一个升降器来完成,它将返回绕月轨道与返回舱对接合并。将装有从月球表面挖出的月球土壤样本的容器放入返回舱,然后启动返回舱的发动机,将返回舱推回地球。相比之下,隼鸟2操作相对简单,不需要对接就能完成。

还有一点就是嫦娥五号的操作要复杂得多。它采用两种方式挖掘月球土壤,一种是用铲状工具将月球土壤和岩石直接铲到月球表面,另一种是用钻具在月球土壤表面以下几十厘米范围内钻孔,然后放入月球容器中,从而取回约两公斤的月球物质。

隼鸟二号使用金属球撞击小行星表面,然后隼鸟二号靠近小行星获得飞溅的煤烟状物质。这样,小行星的表面物质可以获得的很少。

所以总的来说,嫦娥五号在中国的月球采样返回任务比日本隼鸟二号的小行星采样返回任务更加困难和复杂,这也是为什么嫦娥五号的这次任务被认为是中国迄今为止最困难和复杂的空间探索任务。

继嫦娥五号之后,中国还将在嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号上执行探月任务,其中几乎都有月球表面采样和返回计划。继田文一号火星探测器探测火星任务后,中国还将对火星和太阳系其他天体进行采样和返回任务。参考资料:

11月15日《中国新闻网》第《日本探测器“隼鸟2号”预估将于12月6日在澳洲回归地球》条

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