先是冲我打了一枪，然后还要开炮，人类也太凶残了吧
公家号haibaraemily_planets
本年 2 月底，隼鸟 2 号标的目的小行星龙宫开了一枪，然后顺遂采集到了龙宫的样本（前情撮要：电光火石短兵相接隼鸟号第一次龙宫采样全记实）。
若是你感觉打一颗 5 克重的枪弹已经够“暴力”的了，那可就太小看隼鸟 2 号了。真正暴力的，还在后面呢。
得“寸”进“尺”
海说神聊京时候 2019 年 4 月 4 日（今天）午时 12:00，隼鸟 2 号起头下降，并将于明天（4 月 5 日）上午 9:56 标的目的小行星龙宫开炮投下撞击器（SCI）。
撞击器（SCI）整体呈圆锥形，底部直径 0.3 米，释放之前外面会套着一个罩子。
撞击器（SCI）的位置（左）和什物（右）。来历：JAXA[3, 4]
隼鸟 2 号投下撞击器并采样的设想图▼
https://www.zhihu.com/video/1097242994004135936
来历：JAXA[1]
这枚总重达 14 公斤的撞击器，此中有9.5 公斤都是火药（环四亚甲基四硝胺(HMX)基高聚物粘结火药(PBX)），只有最底端有一块厚约 5 毫米、重 2 公斤的纯铜质薄板——这是最终会撞上龙宫的闯祸者。之所以用纯铜作为撞击体，也同样是处于防止样本被污染的考虑。
撞击器内部构成和布局。来历：JAXA[4]
那所所以一块直径 0.3 米，厚 5 毫米，重 2 公斤的铜板 pia 上龙宫概况的么？不是的…跟着火药的引爆，铜板会在 0.001 秒里敏捷被加快到 2 公里 / 秒。
在这个加快过程中，铜板会在极短的时候里发生变形，敏捷“缩当作”一颗炮弹。
铜板加快过程中的变形，注重铜板一起头会先改变凹凸的朝标的目的。来历：JAXA[3, 5]
打算投下“炸弹”的位置▼
（左）第二次着陆采样区域依然在赤道上，红点 S01 处，红色虚线圈中是第一次着陆采样区“玉手箱采样区”。（右）打算投下撞击器的位置。来历：JAXA[2]
S01 区域的高清细节，ONC-T 相机拍摄于 2019 年 3 月 8 日距离龙宫概况 35 米处。来历：JAXA、东大等[3]
固然今朝我们还不知道这颗炮弹会在龙宫闹出多大动静，但仍是可以从 2011 年 10 月隼鸟 2 号项目组在地球上做模拟“开炮”尝试里想象一二。
炮弹程度射出，打穿障碍物。来历：JAXA[6]
炮弹在飞出的刹时“缩”到直径 0.135 米巨细。
撞击试验中枪弹翱翔的样子。来历：JAXA[7]
炮弹一一击穿数个 4×4 米大的障碍物。
来历：JAXA[3]
最终高速撞标的目的 100 米开外、用来模拟小行星龙宫概况的土山上。
来历：JAXA[8]又想躲开，又想拍下来…怎么办？
可以想见，此次“火拼”必然会很是惨烈。当铜炮弹撞上龙宫概况的时辰，必然会激起漫天的石块和尘埃——这些都可能撞伤隼鸟 2 号。
隼鸟 2 号的解决方案是——惹不起躲得起。
现实“开炮”的时辰，隼鸟 2 号将下降到距离龙宫概况 500 米高处丢下“炸弹”，撞击器从释放到爆炸会隔上 40 分钟，而隼鸟 2 号就会操纵这段时候赶紧飞得远远的。
嗯，等尘埃落心猿意马之后再飞回来采样…
BUT，固然是保命要紧，但这种千载一时的火拼大戏怎么能不拍下来呢？？？必需不甘愿宁可的呀！
怎么办？
隼鸟 2 号专门携带了一个用于拍摄这场火拼大戏的相机——分手相机 DCAM3。
在飞走遁藏的过程中，隼鸟 2 号会掐准时候丢下这个分手相机，然后让这个相机来拍摄撞击爆炸全过程，本身则躲得远远的。
隼鸟 2 号投下撞击器之后的遁藏打算。来历：JAXA[3]
其实，无论是撞出新颖物质，仍是边撞边拍大片儿，这都不是隼鸟 2 号的初创。早在 2005 年，NASA 的彗星探测器深度撞击号（Deep Impact）就曾经当作功释放撞击器撞击了坦普尔彗星 1 号的彗核，并同时经由过程飞掠器对撞击过程进行了跟踪拍摄。不外，撞击 + 跟踪拍摄 + 后续实地着陆采样，这将会是隼鸟 2 号的独家初创。
深度撞击号撞击彗星坦普尔 1 号的过程。来历：维基
至于隼鸟 2 号这个分手相机为啥叫DCAM3（Deployable Camera 3）嘛…是因为隼鸟 2 号或者之前的隼鸟号带过 DCAM1 和 DCAM2 吗？并不是，其实是 JAXA 在 2010 年和金星使命 Akatsuki 号一同发射的太阳帆使命——IKAROS 上搭载过同条目的 DCAM1 和 DCAM2，固然换了个探测器，但相机的传承仍是要接上…
IKAROS 使命的设想图。别思疑本身的发音，这个缩写就是希腊神话里被太阳烧化了同党的伊卡洛斯（Icarus）的意思。这个宿世界上第一颗以太阳帆为动力的星际空间探测器，于 2015 年 5 月掉联。来历：JAXA
分手相机 DCAM3 的功能很简单，由三部门构成：分手装配、摄影装配和数据传输装配…分工协作可以说是放置得明大白白的…
分手相机 DCAM3 一共有两个镜头：
DCAM3-A 相机用于拍摄低分辩率照片，配套的 A 天线会及时把照片无线传回给隼鸟 2 号；
DCAM3-D 相机用于拍摄高辨率数码照片，配套的 D 天线只能非及时把照片无线传回给隼鸟 2 号。
分手相机 DCAM3 的位置和布局。来历：JAXA[3, 4]
更绝的是给 DCAM3 相机的分手装配还配了一个监督相机 MCAM…为的是…拍摄分手相机和隼鸟 2 号分手和分手之后的环境…
emmmm…一个为了拍撞击器分手之后的环境而设计的相机，上面又带了一个专门拍摄这个相机分手之后环境的相机…有一种被强迫症支配的惊骇…
想到用小吸尘器洁净大吸尘器的莫妮卡…来历：《老友记》S10E10
分手相机 DCAM3 自带电池，可以最多包管3 个小时的摄影和数据传输，最远可以标的目的 10 公里外的隼鸟 2 号无线传输讯号。
除了采样，开炮还能干点啥？
在爆炸的硝烟平息之后，隼鸟 2 号会飞回“火拼现场”观察。若是这里可以许可隼鸟 2 号平安着陆的话，才会有第二次着陆采样。
那么，若是不克不及采样了，这么折腾一把会不会很华侈？
也不会。
因为爆炸自己就有足够的科学意义了。
好比，龙宫这种质地松散、重力又小的小行星被撞了之后会怎么样？溅射物会怎么飞？炸完之后的龙宫概况会多大水平地地震山摇？概况的石块会怎么移动？
好比，龙宫地下的物质是什么样的？即使不克不及采样，也可以摄影看看形态和光谱特征啊。
好比，若是撞上了石块，石块会如何碎裂？
好比，会撞出多大的撞击坑？分歧颗粒巨细、分歧孔隙率的概况上，形当作的撞击坑也会巨细和形态迥异。按照隼鸟 2 号这个撞击器的巨细和速度来猜测，在龙宫概况形当作的撞击坑小到十几厘米，大到 10 米都是有可能的，所以按照撞出的撞击坑的巨细和形态，我们可以反推龙宫概况物质的性质。
分歧质地的概况上会形当作分歧巨细和形态的撞击坑▼
分歧质地的概况上的撞击尝试。来历：JAXA[9]
也会发生分歧形态的溅射物▼
分歧撞击速度、分歧质地的概况上的撞击尝试。P 暗示孔隙率，Φ代表撞击体直径。来历：JAXA/ 神户大学 Arakawa 尝试室[2]
总之，这毫不仅仅是一次为了采样而开展的“暴行”，也同样是一次撞击体各类参数充实可控、深奥无极、难能可贵的撞击试验，此次尝试自己就会告诉我们很多关于龙宫、关于龙宫这类乱石堆型小行星的奥秘了。
亲爱的乙姬公本家儿，我将再次前来，抢拿走龙宫的“宝箱”。——怪盗基德隼鸟 2 号
4 月 5 日隼鸟 2 号开炮释放撞击器的日程放置（海说神聊京时候）▼
汉化自：JAXA[3]
若是炸完之后的概况还算平安的话，隼鸟 2 号将在5 月今后进行人工撞击坑四周的第二次采样。
拓展阅读
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参考
[1] JAXA | 「はやぶさ2」タッチダウン想像図 CG/"Hayabusa2" CG Animation
[2]
[3]
[4]
[5] Saiki, T., Imamura, H., Arakawa, M., Wada, K., Takagi, Y., Hayakawa, M., ... & Okamoto, C. (2017). The small carry-on impactor (SCI) and the Hayabusa2 impact experiment. Space Science Reviews, 208(1-4), 165-186.
[6] 「はやぶさ2」衝突装配 爆点の様子 /Hayabusa2 situation of a collision test
[7] 「はやぶさ2」衝突装配 飛翔体の様子 /Hayabusa2 situation of a collision test
[8] 「はやぶさ2」衝突装配 着弾の様子 /Hayabusa2 situation of a collision test
[9] Arakawa, M., Wada, K., Saiki, T., Kadono, T., Takagi, Y., Shirai, K., ... & Hirata, N. (2017). Scientific objectives of Small Carry-on Impactor (SCI) and Deployable Camera 3 Digital (DCAM3-D): observation of an ejecta curtain and a crater formed on the surface of Ryugu by an artificial high-velocity impact. Space science reviews, 208(1-4), 187-212.
- 发表于 2019-04-07 21:21
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