對宇宙的探索總是充滿了危險和不確定性。
而對絕大多數探測器來說，即使順利抵達，這場探索之旅也註定是一條不歸路。
然而卻有這樣的一個幸運兒，它是一隻不屈服於命運的“不死鳥”，在探索一片人類從未涉足過的陌生地帶時，“身體”不幸受到巨大摧殘，甚至一度和地面失去了聯繫。
在這樣的情況下，“隼鳥”卻毅然決然地堅持了下來，大難不死，最後在人類的幫助下，帶著珍貴的小行星樣本返回地球。
這隻成就了不死鳥傳奇的，是日本JAXA的“隼鳥”號（Hayabusa）小行星探測器。
在“隼鳥”號功成名就之後，它的繼任——“隼鳥”2號小行星探測器也追隨著前輩們的腳步，再次前往一個新的未知之地。目前，隼鳥2號即將抵達目標小行星“龍宮”（詳見：速報||隼鳥2號探測器即將揭開的小行星“龍宮”的真面目），預計兩年後，便會攜帶著“龍宮”的禮物返回地球。
隼鳥號和隼鳥2號探測目標天體時的假想圖。來源：池下章裕/MEF/JAXA・ISAS
在上一期介紹了隼鳥號探測器之後（不死鳥傳奇——“隼鳥”家族的小行星之旅（上）），今天我們再來介紹“隼鳥”家族的第二位成員——隼鳥2號探測器（Hayabusa 2）。
隼鳥2號的重大改進
隼鳥2號沿用隼鳥號已經驗證的平臺和技術，大小和質量都比隼鳥號略大，這主要是多帶了一些儀器。整體結構跟隼鳥號差不多，太陽能板、廣角相機、激光高度計什麼的都是常規操作，還是同樣採用了4臺離子推進發動機（但加強了推力）。
但為了避免之前隼鳥號的各種意外的再次發生，隼鳥2號在方方面面都針對性地做出了許多重大改進。畢竟絕處逢生雖然刺激，但地球人畢竟心臟不太好…那樣大起大落失而復得的經歷，有一次就足夠了，誰也不想再體驗第二次了。
隼鳥2號硬件上的主要改進有五點，無一不體現了日本人“小心駛得萬年船”的謹慎性格…
1）天線。
最大的差別就是天線部分了，隼鳥號頭頂只有一個長得像鍋一樣的高增益拋物面天線，然而隼鳥號最大的一次事故就是和地球失聯，因此隼鳥2號採用了雙保險，頭頂有兩個高增益天線。
隼鳥號（左）和隼鳥2號（右）。來源：JAXA
這兩個高增益天線的頻段不同，彼此之間互相“聽”不見，因此也不會互相干擾。其中一個是X波段，這是專用於深空探測的頻段，另一個則是頻率更高的Ka波段，這樣地面的工作人員就可以更加高效地和隼鳥2號進行交流了。這裡的Ka波段通信帶寬要顯著高於X波段，地面下載數據的速度也會更加快捷。
2）測星儀。
隼鳥號是用一個測星儀來自動追蹤和對探測器的位置進行校準的，而隼鳥2號的前方多出了一個測星儀。兩個測星儀不僅可以單獨測量星體位置，彼此之間還可以採用干涉測量，這極大地提高了隼鳥2號自己定位的精度和軌道調整的精確度，為隼鳥2號搜尋目標小行星和返回地球提供了保障。
紅色部分是隼鳥2號兩個測星儀的儀器蓋，在太空中是沒有這兩個蓋子的。來源：JAXA
隼鳥號（左）和隼鳥2號（右）。來源：JAXA
3）撞擊器。
隼鳥2號的底部攜帶了一枚小型的撞擊器，這枚撞擊器的作用就是狠狠地砸向小行星，希望能將小行星內部的物質也砸出來（有點類似NASA深度撞擊號的探測思路）。這次攜帶的撞擊器非常之暴力，是一枚大號的穿甲彈，主體由2.5公斤重銅質的彈體和4.7公斤的炸藥組成。撞擊器將以2 km/s的高速撞向小行星表面，形成一個人造撞擊坑。隼鳥2號就將在這個新的撞擊坑裡著陸，探尋小行星內部的物質。
隼鳥2號的底部視圖，正中間的黃色圓形物體就是小型撞擊器，周邊環繞的5個小球就是下文說到的標記球，正上方是取樣器。來源：JAXA
隼鳥2號扔下撞擊器之後的假想圖。隼鳥2號要趕緊飛離，以免被濺射物撞傷。來源：池下章裕/JAXA
4）第四個差別也位於底部，標記球的數量從3個增加到了5個。
隼鳥號（左）攜帶的3個標記球，隼鳥2號（右）攜帶5個標記球。來源：JAXA
標記球的作用是協助探測器降落。探測器到小行星的垂直距離很容易測量出來，但是探測器的水平移動卻不方便測量，這時候要是小行星的地面有一座燈塔就好了，這個靈感啟發了“隼鳥”家族的工程師們，探測器自己釋放一個“燈塔”不就好了。因此，在著陸之前，隼鳥都會釋放一個標記球，這個標記球會反射探測器的閃光燈發出的光，就像一座“小型燈塔”一樣為探測器指路，隼鳥由此得知自己的位置的變化，尤其是水平方向的位置變化。
隼鳥號攜帶的3個標記球，上面是沒點亮時的狀態，下面是點亮時的狀態。來源：JAXA
隼鳥號投下標記球的假想圖。找得到標記球在哪裡麼？睜大眼睛仔細找…來源：池下章裕/MEF/JAXA・ISAS
5）硬件上還有一個肉眼不容易看出來的，是隼鳥2號這次攜帶了多個著陸器和巡視器。
不死鳥傳奇——“隼鳥”家族的小行星之旅（上）裡我們說過，隼鳥號攜帶了一枚約1斤重的微型巡視器Minerva，但因為操作失誤，著陸失敗了。
隼鳥號（也叫MUSES-C）攜帶的衛星著陸器Minerva。來源：JAXA
而這次，隼鳥2號估計嚇著了，一口氣帶了一個著陸器（MASCOT）和三個巡視器（MINERVA-II1 ROVER 1A、ROVER 1B和MINERVA-II2 ROVER 2）…多帶幾個，保險~
隼鳥2號攜帶的著陸器（左）和巡視器（右）。來源：JAXA
除了這些外在的差異，最重大的內在差別，可能是隼鳥2號的自動和自主控制系統的升級。由於“隼鳥”家族的目的地距離地球都很遠，遠到光速也需要好幾分鐘，這樣的話地面的隔空喊話必然會有幾分鐘的延遲，因此鞭長莫及的工作人員索性就把主動權交給探測器自己了。
當年的隼鳥號就是因為自身的控制系統不夠完善，才導致姿態調整接二連三的出現了問題。在隼鳥號出現姿態控制問題之後，系統沒能根治這一頑疾，導致病情惡化，姿態控制出現了大角度的偏差和失效，這也是導致失聯的另一個原因。此外，隼鳥號降落和自動採集樣本時的控制過程也出現了問題：第一次嘗試降落時，在不正確的高度釋放了著陸器，使得著陸器溜了；而在隼鳥號兩次接觸小行星地面的過程中，收集裝置都未能正常工作，實際收集到的塵埃只是降落時濺起的灰塵。
這些問題都是隼鳥2號需要杜絕和防範的，控制好自己的飛行姿態，自主進行著陸、採集和起飛的操作，都是隼鳥2號需要苦練的基本功。
小行星“龍宮（Ryugu）”
隼鳥2號計劃探測的小行星“龍宮（Ryugu）”和當年隼鳥號探測的小行星“絲川（Itokawa）”有許多相似之處。
例如：
它們都是林肯近地小行星研究小組（LINEAR）發現的；
它們體積都很小（直徑不足1公里）；
它們都是近地小行星，更準確地說，都是近地小行星中的一支——阿波羅型（Apollo）小行星中的一顆。
龍宮的估計大小和形狀。來源：JAXA
甚至也和小行星“絲川”一樣，小行星“龍宮”直到發射都還沒有一個正式的名字，只有一個臨時編號1999 JU3。
“龍宮”這個名字來源於日本民間故事《浦島太郎》（うらしまたろう），故事裡的浦島太郎被海龜帶往海底龍宮，在龍宮受到了公主乙姬的熱情款待，回到人間的時候帶回了一個寶盒——寓意採樣返回任務隼鳥2號也能從小行星帶回珍貴的信息 。
ポプラ出版社 (2018/3/6)童書《浦島太郎》的封面
這個名字的另一個意義在於，“龍宮”是一顆C型小行星，或者說是碳質小行星，這類小行星上有大量碳酸鹽礦物——表明小行星上有著含量不低的水，這也非常符合“海底龍宮”的意味。（這點不同於小行星“絲川”，它是一顆S型小行星，或者說巖質小行星，這類小行星上有大量硅酸鹽礦物。）
之所以選擇探測這顆小行星，也有這方面的原因。小行星不像行星和大型衛星一樣經歷過劇烈的地質和物理改造，可以認為還保留著原始太陽系的成分和信息；同時，C型小行星被認為是碳質球粒隕石母體，除了含有水之外有些還富含有機物，而地球早期的水和生命，可能就是富含水和有機物的小行星和彗星的撞擊帶來的——
也就是說，探測這樣的小行星既這可以幫助人們瞭解太陽系早期的歷史和演化，說不定也可以幫助人們尋找到地球生命起源的線索。重返宇宙
2014年12月3日，帶著地球的期望，隼鳥2號踏上了預計六年的旅程。
攜帶隼鳥2號升空的H-IIA型火箭，種子島宇航中心，來源：JAXA
旅程伊始，隼鳥2號並不是急急忙忙地飛向目標小行星，而是仔細的做一遍身體檢查，確認自身狀態健康，檢查的重點，是“運動醫學科”和“耳鼻喉科”，確切的說，是負責探測器飛行功能的離子推進發動機和負責和地球通信的順風耳Ka波段高增益天線及收發信道。
歷經4個月的測試後，2015年3月5日，隼鳥2號體檢合格。正式開始了漫長的巡航之旅。
隼鳥2號不著急的另一個原因，也和其選擇的軌道和發動機有關，“隼鳥”家族都選擇了前往小行星的經濟艙，期間還要在地球上空“中轉”一次，充分節約燃料。為何飛這麼久也能很節省燃料呢，因為“隼鳥”家族都是圍繞太陽公轉飛行的，成為一顆名副其實的人造小行星，太陽的萬有引力是為隼鳥2號提供了飛行的向心力。目前人類製造出最快速度的物體，就是藉助太陽的力量實現的，1974年發射的太陽探測器赫利俄斯號，在近日點時最快的公轉速度高達70km/s。
2015年12月，發射一週年之後，地球和隼鳥2號都圍繞太陽轉了一圈，在最初的起點再一次相會。
通過這次相會，隼鳥2號藉助地球的引力進行助推，這可以節省燃料。
在對著地球回眸一笑之後，隼鳥2號開始調整軌道，飛向小行星“龍宮”的軌道，開始了一場漫長的追逐賽。
2018年6月3日，隼鳥2號追上了小行星“龍宮”，此時兩者的距離僅有2600 km，相當於北京到昆明的路程。此時隼鳥2號不慌不忙地關閉了自己的離子推進發動機。這樣的做法是有道理的，離子推進發動機的推力比較小，這麼小的油門不適用於急剎車，於是隼鳥2號在到達終點前並沒有衝刺，而是選擇了關掉動力。
即使沒有動力，在巨大的慣性之下，隼鳥2號的速度也比飛機快得多，不過小行星“龍宮”也不落下風，因此隼鳥2號還需要一個月左右的時間來最終抵近“龍宮”。
6月17日，隼鳥2號離小行星“龍宮”只有300 km左右的距離了，這個距離只相當於上海到南京的路程。
6月22日，距離進一步縮短到了44 km，大約相當於北京地鐵6號線或上海地鐵9號線全程的長度了。
按計劃，在抵達小行星“龍宮”之後，地面的工作人員給隼鳥2號留了長達一年半的探訪時間，這麼長的時間應該是足夠隼鳥2號完成工作，甚至偶爾出點問題罷工也應該不影響進度了。
隼鳥2號預計將在撞擊器產生的撞擊坑內降落並採集樣本的假想圖，旁邊是一個標記球，來源：JAXA
大約在2019年底，隼鳥2號將完成全部的工作，啟程返回地球，返回地球的時間相對去程要快的多，只需要大約一年，預計2020年底，隼鳥2號將接近地球，並送上來自小行星“龍宮”的大禮包。
哦對了，還記得我們在上一期說過，日本為歸來的隼鳥號做過這樣的電影海報麼？
HAYABUSA/ 隼鳥號
Back to the Earth/ 迴歸地球
60億公里距離，2592個日日夜夜，
這場宇宙之旅，
只為歸來。
現在海報又出了新的，簡直超燃！
HAYABUSA 2/ 隼鳥2號
Return to the Universe/ 重返宇宙
起飛吧，隼鳥！
根據JAXA6月27日最新公佈的隼鳥2號在距離小行星“龍宮”約22公里處拍攝的照片，眼前的“龍宮”已經非常清楚啦~
簡單翻譯一下hayabusa 2官方twitter的內容：
終於，到達“龍宮”了！！
自發射至今，已經過去了1302個日日夜夜。
看起來真的很漫長，但其實感覺上也就是一轉眼而已。
這就是“龍宮”了（距離約22公里處拍的）！
接下來真正的探測就要開始了呢。
隼鳥2號2018年6月25-26日拍攝的小行星“龍宮”。來源：ONC項目組：JAXA、東京大學、高知大學、立教大學、名古屋大學、千葉工大、明治大學、會津大學、產業技術綜合研究所
隼鳥2號會發現一個怎樣的“龍宮”呢？
“龍宮”探寶的旅程會帶回來什麼呢？
我們拭目以待。
PS：樂高出的隼鳥2號，真是太萌了！而且超精緻，各種儀器部件啊，攜帶的著陸器巡視器都有！種草種草~
全貌
和實物的對比圖
和實物的對比圖
和實物的對比圖
著陸器、巡視器、相機、撞擊器、標記球、返回艙。以上樂高圖片均來自水印或twitter @Kei_Kei_Twi
編輯、改編、種草/ haibaraemily
（音yuè zhuó yuān chú）
現居北京，航空航天愛好者。
約稿郵箱：[email protected]
知乎：@鸑鷟鵷鶵
閱讀更多 NASA中文 的文章
