隼鳥2離開地球後,三台離子引擎一同開啓,又飛了1600萬公里


隼鳥2離開地球後,三台離子引擎一同開啓,又飛了1600萬公里

2021-01-15 有趣探索

要問什麼是航天奇蹟,人們自然會想起美國上個世紀的阿波羅號登月和近期中國嫦娥5號月球取樣,事實上,日本隼鳥2號飛船將小行星樣品安全送回地球後,再以第二宇宙速度離開了地球也算得上是一個航天奇蹟。

在樣品返回艙交付前,日本JAXA早就爲隼鳥2號飛船制定了新的探索計劃,送回小行星樣品後再次離開地球,探索另外兩顆小行星但不帶回樣品,所以隼鳥2號在飛近地球時不需要執行太空剎車機動,反而藉助地球引力來提高速度 。

在樣品返回艙交付結束後,隼鳥2號以第二宇宙速度離開了地球,擺脫引力影響後向金星飛去,現在又飛了1,600萬公里,在2021年1月,日本JAXA專家發推特稱,三台離子引擎一同開啓,意味著隼鳥2號飛船在加速接近金星中。

隼鳥2號一共安裝了四台太陽能離子引擎,不過在一般情況下,只使用三台離子引擎,另一台作爲備用。除此之外,隼鳥2號還安裝了12台化學引擎,以化學物質肼和MON-3作爲燃料,化學引擎的主要作用是快速姿態控制和變軌機動。

太陽能離子引擎被視爲是一種高效率的太空飛行器引擎系統,主要用來增加飛船速度,不過跟化學引擎相比,離子引擎的推力小得令人失望,三台離子引擎加在一起只產生28毫牛推力,要知道舉起一枚雞蛋也需要500毫牛推力。

離子引擎除了推力小外,另外一個缺點是需要電力支持,化學引擎是通過尾部噴出高速氣體來獲得推力,不過離子推進器尾部不是噴出氣體,而是噴出高速離子流來獲得推力,這也是爲什麼離子推進器推力微弱的原因。

離子引擎需要先用微波來將氙氣打碎成等離子體,然後等離子體在太陽能電池板中加壓加速,最後從裡面彈射而出,製造推力。之所以說離子引擎高效,是因爲離子引擎比沖大,耗能少,可以長時間推進,能將太空飛行器加速到很高速度。

爲了節省燃料和改變軌跡,隼鳥2號計劃在2024年近距離飛越金星,這是一舉三得的創舉,行星彈弓效應增加隼鳥2號飛行速度,改變飛行軌跡,還與小行星2001 AV 43遭遇,據了解,2001 AV 43直徑約30米,是一顆曾經穿越地球的小行星。

隼鳥2號計劃2026年7月飛掠2001 CC 21,2031年7月飛掠1998 KY 26,也就是說隼鳥2號的探索任務持續到2031年,先後訪問四顆小行星,龍宮小行星,2001 AV 43,2001 CC 21和1998 KY 26,因此,隼鳥2號飛船將創造一個航天奇蹟。

根據JAXA公開實時數據顯示,現在隼鳥2號飛行速度爲每秒32.361公里,比公轉速度每秒約29.78公里地球要快得多,隼鳥2號飛行總里程達53.79846億公里,一個無比用尺子來標量的距離,但這不是終點,它還在每分每秒地刷新距離數據。