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40米高度悬停3秒!NASA飞船在小行星上空危险演习,为了什么?

在空旷外太空中,不论是自然天体,还是人造物,都以极快速度在移动,快到更新你的认知,比如2.88亿公里外小行星本努,以48公里/秒速度在绕太阳飞行,是运载火箭终极速度的好几倍,是刚出枪口子弹速度几十倍。如果地面上交通工具有这种速度,那么从湖北武汉来到安徽合肥所用时间不到10秒,是不是有点让人目瞪口呆。

如果我要说有一艘高科技人造船不仅与高速小行星本努结伴而飞,还对它进行多次低空危险演习, 是不是更要目瞪口呆了,可能有人表示不信,但事实正在发生。美国东部时间8月11日,美国OSIRIS-REx飞船顺利完成对小行星本努的第二次低空危险演习,并再次获得一张近距离照片,显示了粗糙不平表面上布满大大小小石头。

根据NASA的说法,在OSIRIS-REx飞船拍摄这张照片的时候,与本努仅相隔40米,存在碰撞危险。为什么OSIRIS-REx飞船要执行如此危险的演习机动呢?因为NASA需要收集演习经验,了解飞船机动性,为2020年10月20日的触地采矿而准备,这将是NASA飞船首次对小天体进行采矿,虽然只是收集几十克样品,但对于科学研究已经足够了。

此次采矿演习选择了小行星北半球的主要采样点夜莺,全过程时长约4小时,OSIRIS-REx顺利完成了采样序列4个机动操作中的前三个,轨道偏离燃烧,“检查点”燃烧和匹配点燃烧。

OSIRIS-REx启动引擎,执行轨道偏离燃烧操作,脱离1公里高轨道,慢慢向小行星靠近,标志采矿演习开始,2个多小时后,OSIRIS-REx来到125米高度,即所谓的“检查点”位置,OSIRIS-REx启动反推引擎,让飞船靠近速度变慢,执行“检查点”燃烧。

在检查点位置,飞船要切换成y型翅膀,并布署采集机器(TAGSAM),将重心转移到采集器头部,8分钟后飞船来到采矿演习的最低高度,距离小行星表面仅40米,为了不让距离进一步缩短,OSIRIS-REx执行匹配点燃烧,悬停40米高度约3秒,随即执行后退燃烧。

后退燃烧执行后,就代表着采矿演习快要结束了,4小时后,OSIRIS-REx回到原轨道,8月13日最新数据显示,OSIRIS-REx已经回到与小行星本努49.7公里远轨道。

在演习期间,飞船距离地球约2.88亿公里,如果地面深空网络发出控制飞船信号,16分钟后飞船才接收到,所以整个演习过程全部由飞船自动控制完成,NASA无法实时指挥飞行活动。

对于NASA而言最激动人心的时刻,无非就是OSIRIS-REx对小行星本努的触目惊心的采矿过程,想象一下,一个是快速移动的人造物,而另外一个是快速移动的小天体,然后人造物采集器(TAGSAM)触碰小天体,接着释放高压氮气,将碎石尘埃吹进TAGSAM,场面是何其壮观。

现在已经是8月份了,OSIRIS-REx飞船采矿时间倒计时已经开始了,距离今天还有68天,在航天史上,人造物对小行星尝试采矿已经不是首次,这样数量很少的矿石主要用来研究,接下来,我们就拭目以待吧。有趣的科学探索内容请关注唯一

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