“隼鳥-2”
2月21日，日本“隼鳥-2”探測器下降到“龍宮”小行星的表面，近距離向小行星表面發射一顆約5克重的“鉭彈”，並用專門的取樣儀器收集彈射出的岩石碎片,成功完成首次採樣任務。“隼鳥-2”還將完成兩次採樣任務，3次採樣任務完成後，所有樣品將通過一個返回艙於2020年12月返回地球。雖然“隼鳥”系列任務名義上是小行星探測，但其發展的諸多技術如“太空炮”撞擊裝置、航天器機動及探測、非合作目標捕獲及抓取等能夠物化為尖端的空間攻防武器，具有極強的軍事應用潛力。
一、任務背景
“隼鳥”系列任務是日本航空航天探索局的一個系列小行星探測項目，旨在開展空間科學研究，驗證先進太空技術。計劃分三個階段進行，分別對S型、C型和D型小行星進行探測，探測距離不斷增加、任務複雜程度逐步提高。“隼鳥-1”任務於2003年～2010年期間完成了S型小行星“糸川”的探測並返回地球；“隼鳥-2”將探測富含碳元素、起源時間與太陽類似的C型“龍宮”小行星1999 JU3，幫助研究地球的演變過程與生命的起源。“隼鳥-2”任務於2006年被日本太空活動委員會選中，並於2010年8月批准，總經費約1.5億美元。
北京時間2014年12月3日，“隼鳥-2”小行星探測器搭載H-2A火箭從種子島航天中心發射升空,經過約4年的飛行，“隼鳥-2”於2018年6月進入“龍宮”小行星軌道，正式開啟其探測任務
“隼鳥-2”探測器各個階段的任務
二、“隼鳥-2”探測器主要組成
“隼鳥-2”由平臺和有效載荷艙兩部分組成，重約600千克，外形為1×1.6×1.4米的長方體。平臺包括熱控、電源（可摺疊式雙翼太陽能電池帆板和蓄電池）、通信、數據處理、姿態軌道控制、化學推進和離子推進系統。有效載荷艙包括小型便攜式撞擊裝置、飛行任務儀器系統、樣品採集裝置、再入密封艙、機器人探測器及著陸器。相比“隼鳥-1”，“隼鳥-2”除了採集表面樣品，還要採集小行星地表以下岩石樣本，為此在結構上進行了較大改進，主要區別是：
一是加裝可探測小行星內部的撞擊裝置
為了獲取小行星的內部岩石樣品，“隼鳥-2”將加裝小型便攜式撞擊裝置（SCI）。SCI是一個直徑30釐米、重約10千克、裝有炸藥和定時引爆器的圓筒形撞擊裝置。由於該裝置使用火藥引爆的方式增強撞擊力，曾被美國空間網等多家媒體形象地稱為“太空炮”。該裝置於2013年成功進行了地面試驗。
與“隼鳥-1”類似，“隼鳥-2”的樣品採集裝置中同樣配備了可彈射的金屬彈子，通過發射彈子撞擊小行星表面濺起土壤或岩石碎屑進行表面樣品收集，但彈子的衝擊力更強，數量也更多。
二是增加了機器人探測器的數量
“隼鳥-1”任務中，釋放了“智慧女神”機器人探測器，但由於計算錯誤導致釋放高度過高，“智慧女神”沒有被小行星的引力捕獲而飛入太空。“隼鳥-2”任務攜帶了2個與“智慧女神”相似的機器人探測器，可以在小行星表面跳躍巡視。此外，“隼鳥-2”還搭載了MASCOT小型著陸器。該著陸器由製造“菲萊”彗星探測器的歐洲團隊研製，質量10千克，其上搭載了多臺科學儀器設備，如廣角攝像機、熱輻射儀、磁強計以及分光顯微鏡等。著陸後將利用這些觀測儀器對小行星進行原位勘測，獲取小行星的相關數據。同時對3個機器人探測器進行遙測控制，將是此次任務的又一難點。
三是其他設備也進行了改進
針對“隼鳥-1”任務中出現的離子發動機輸出不穩定、姿態控制裝置失靈、通信中斷等故障，“隼鳥”-2主要改進還包括：
取樣機構進行了更好地密封，增加更多的隔間；更加耐用的離子發動機（功率提高了25%）；返回艙增加了測量飛行加速度、運動和內部溫度的儀器；增加了姿控系統冗餘（反作用輪數量由4個增加到3個）；採用了“破曉”號金星探測器上的新型平面天線，與“隼鳥-1”的拋物面天線相比重量減輕了四分之一，但擁有一樣的通信能力；新增近紅外光譜儀(NIRS3)和熱紅外成像儀(TIR)，前者將觀察小行星的礦物組成，後者將研究小行星的溫度。
三、主要任務內容
2018年，探測器將到達小行星並開始為期18個月的探測。探測任務主要包括三個方面：
（1）探測器在距小行星表面20千米的位置利用光譜儀、攝像機和其他傳感器對小行星進行綜合調查，並確定著陸位置。
紅色箭頭為“隼鳥-2”探測器降落點
（2）釋放1個著陸器和2個跳躍機器人探測器，進行小行星表面探測。2018年9月21日，“隼鳥-2”下降至距離小行星55米的高度，釋放首批兩艘跳躍探測器MINERVA-II1A和MINERVA-II1B。每個圓盤型探測器直徑18釐米，高7釐米)，質量約1.1千克。他們採用跳躍方式前進，進行探測。2018年10月2日，“隼鳥-2”又部署德法研製的探測器，大小類似微波爐，工作了17個小時。
（3）收集三處不同位置的岩石樣本約0.1克並帶回地球，其中兩處採取與“隼鳥-1”相似的金屬彈子撞擊小行星的方式收集表面樣本，一處利用新的小型便攜式撞擊裝置（SCI）收集內部岩石樣本。2月21日完成的是第一次採樣任務，“隼鳥-2”還將完成兩次採樣任務，第二次將和第一次的過程一樣；第三次採樣將使用攜帶的“太空炮”向小行星表面發射由火藥引爆而加速的銅彈，形成彈坑後從坑底取樣，以確保樣品是最原始的，沒有受到深空輻射的風化影響。
3次採樣任務完成後，“隼鳥-2”探測器將於2019年12月開始返回。由於探測器僅需要在靠近地球時釋放裝有小行星岩石樣本的返回艙，之後將重新飛向深空，而不必考慮將速度降低到與地球匹配的程度，因此探測器可以選擇較短的路徑，2020年底就可到達地球。
“隼鳥-2”探測器下降到
“龍宮”小行星表面後發來的照片
四、帶動相關技術發展並具有軍事應用潛力
“隼鳥-1”任務的成功使日本成為小行星探測的領先國家，也極大增強了民族凝聚力。日本政府趁熱打鐵，又大力推進“隼鳥-2”任務，不僅獲得了國內外的高度關注，也有助於其擴大航天領域國際影響力，而其蘊含的重要軍事應用價值更需要特別關注。
“隼鳥”任務的推進將極大帶動日本相關前沿技術的創新發展。“隼鳥-1”任務促進了日本離子發動機推進技術、光學自主導航技術、小行星採樣返回技術等空間技術的發展，特別是僅依靠1臺姿態控制裝置和2臺離子發動機就能安全返回地球，表明日本整體空間探測技術的先進性。“隼鳥-2”在此基礎上採用更加先進的離子發動機技術、飛行控制技術、導航技術，並將進一步驗證多目標的遙測控制技術。
儘管日本“隼鳥”系列任務的主要目的是探測小行星，但其演示和發展的諸多技術顯然具有重要的軍事應用價值。比如，能夠依靠離子發動機和自主導航實現對遠距離小行星的交會，表明探測器具備長期在軌運行、機動和準確靠近目標的能力。通過向小行星表面釋放目標指示器引導撞擊，使得精確攻擊特定目標成為可能。特別是為了採集內部岩石樣品而裝配的小型便攜式撞擊裝置，通過爆炸產生高速彈丸，可嚴重威脅加固的空間目標。這些技術都具有物化成空間攻擊武器的巨大潛力。
不過，“隼鳥-2”攜帶的“太空炮”小型便攜式撞擊裝置僅在地面進行過試驗，未經過真實太空環境的驗證，其可靠性還有待驗證，“隼鳥-2”能否成功還有待進一步觀察。
來源：美國《航天新聞》網站/圖片來自互聯網
軍事科學院軍事科學信息研究中心 廖小剛
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