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北京日报客户端|“嫦娥5号”要上月球采样了！说说地外星球采样返回那些事( 三 )


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伸出类似网球拍的“气凝胶尘埃收集器”来收集彗星尘埃微粒的美国“星尘号”彗星探测器示意图 。
问：能不能也介绍一下日本做了哪些采样返回？
答：2003年5月9日 ， 日本发射了世界第一个小行星采样返回探测器“隼鸟” 。 它于2005年9月中旬飞抵离糸川小行星20千米高的轨道 ， 观测了糸川小行星表面情况 ， 收集了其成分和地形数据 。 “隼鸟”是通过着陆产生的撞击 ， 吸入飞溅起来的碎石；11月26日 ， “隼鸟”再次在糸川上着陆并完成采样 。
由于出现了一系列故障 ， 导致“隼鸟”于2010年6月13日才返回地球 ， 但它使日本成为世界上首个在月球之外的原始小天体上着陆、取样并携带其样品返回地面的国家 。 目前已确认探测器在糸川小行星表面采集的样品为1500粒 。
2014年12月4日 ， 日本又发射了更先进的“隼鸟2号”小行星采样返回探测器 。 它于2018年6月进入龙宫小行星轨道后 ， 先对该小行星进行近距离详细观测 。 接着 ， 向小行星表面投放跳跃式巡视器和小型着陆器 ， 然后对小行表面采样 。
2019年2月 ， “隼鸟2号”首次在龙宫小行星表面采用“接触即离”的撞击式探测 ， 即探测器在安全地飞离龙宫小行星时 ， 进行弹子弹射取样 。 其弹子质量3.5克 ， 通过弹子弹射装置以300米/秒的速度撞击小行星表面 ， 采样装置采集到了不少于3克从龙宫表面弹射起的飞溅碎片和粒子 ， 发现了水合矿物质 。
2019年4月 ， “隼鸟2号”对另一个着陆点发射撞击装置（也可称金属弹） 。 撞击装置是内部装满约9.5千克炸药的半球型圆锥结构体 ， 引爆后生成坚硬、带尖头的铜金属块 ， 以2千米/秒的速度撞击龙宫小行星表面 ， 并形成直径约为10米的小行星坑 。 同年5月 ， “隼鸟2号”对该小行星坑以“接触即离”方式完成着陆 ， 采集了多于10克的小行星内部样品 。
2019年7月 ， “隼鸟2号”又以上述撞击方式完成另一次采样任务 。 这次撞击形成了1个直径约为15米的小行星坑 。 在目标标识器的引导下 ， “隼鸟2号”从人造小行星坑周边采集了不少于10克的样品 。
完成任务后 ， “隼鸟2号”于2019年11月飞离龙宫小行星 。 它将于2020年末返回地球 ， 返回密封舱的着陆地点与“隼鸟”相同 ， 仍为澳大利亚区域 。
北京日报客户端|“嫦娥5号”要上月球采样了！说说地外星球采样返回那些事
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日本“隼鸟2号”对龙宫小行星采样前 ， 先释放一颗目标标识器 。
问：据说 ， 我们国家的“嫦娥5号”采样重量将呈几何级提高 ， 这方面的情况也给大家介绍一下好吗？
答：据欧阳自远、叶培健、于登云等多名权威专家介绍 ， 我国计划在2020年底用“长征5号”火箭发射“嫦娥5号”无人月球采样返回器 。
这是我国探月工程三期的主任务 ， 由上升器、着陆器、轨道器、返回器四个部分“串联”组成 ， 将先后经历发射入轨、地月转移、近月制动、环月飞行、月面下降、月面采样、月面上升、交会对接、环月等待、月地转移、轨道分离和再入回收等共12个飞行阶段 ， 最终在内蒙古四子王旗着陆 ， 然后将约2000克月球样品送至地面实验室开展精细研究 。
其大概过程是：“嫦娥5号”组合体进入月球轨道后将两两分离 ， 轨道器－返回器（简称轨返）组合体留在轨道 ， 着陆器-上升器（简称着上）组合体在月面上降落 。 着陆后 ， 用着陆器上的电铲铲取月壤 ， 用自动打钻钻取岩芯 ， 采集的样品放在上升器的返回舱里 ， 进行无污染严密封装；随后 ， 上升器从月面起飞 ， 与轨返组合体交会对接 ， 把样品转移到返回器后上升器与轨返组合体分离；接着 ， 轨返组合体踏上归途 ， 在距地球一定高度处返回器从轨返组合体中分离；最终 ， 返回器采用半弹道跳跃再入方式进入大气层 ， 落至预定的着陆场 。
如果顺利 ， 嫦娥5号将实现我国开展航天活动以来四个“首次”：首次在月面自动采样；首次从月面起飞；首次在38万千米外的月球轨道上进行无人交会对接；首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球 。


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