“雪风”号灵魂附体!不死之鸟的伟大太空奥德赛

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/04 17:47:30


熟悉太平洋战争史的人,大多知道日本海军有一艘出名的祥瑞战舰:“雪风”号驱逐舰。作为开战时82艘日本驱逐舰中唯一在战争结束时依然全须全尾、活蹦乱跳的神物,它还创造了以下的奇迹:
    参加了太平洋战争中的大多数重要海战,舰员总共阵亡10名、失踪2名;全部4任舰长皆幸存。
    1942年11月12日“比睿”号战列舰战沉、1942年11月14日“雾岛”号战列舰战沉、1944年11月21日 “金刚”号战列舰被潜艇击沉、1944年11月29日 “信浓”号航母被潜艇击沉、1945年4月5日“大和”号战列舰战沉时,它全部在场护航!

    斗转星移,祥瑞“雪风”在转交台湾海军服役多年之后被拆解,人类也进入了太空时代。日本航天,给人们的印象就是非常复杂、最大程度的应用先进科技,但是可靠性不高,航天器如此、运载器也是如此。日本航天器的可靠性与耐久性,同美国的“旅行者”、“机遇”号、毛子的“联盟”号这样的神物是没法比的。然而,最近终于有一位“雪风”灵魂附体的幸运儿出现了,它历时7年,在宇宙深空运行60亿公里,磕磕碰碰,跌跌撞撞,历经九九八十一难,终于在今天重返故土。虽然目前还不能确定太空取样的主要任务取得成功,但是它能回来,就是一个重大的胜利,是日本航天的重大胜利,也是人类航天的重大胜利。
    现在,就让我们来回顾这件神物不平凡的太空之旅吧。
    1996年财政年度,日本宇宙科学研究所(后并入日本宇宙开发机构JAXA)开始执行“缪斯-C”(后改名“隼鸟)探测器计划,目标是1998年9月美国发现的小行星“系川”(为纪念日本火箭之父系川英夫博士而命名,长500米、宽270米,距离地球3亿公里)。这是人类第一个从小行星取样后返回的探测器计划。
    2003年5月9日,“隼鸟”由世界上体积重量最大、发射能力最高的固体运载火箭M-5从种子岛航天中心发射升空。
    按照预定计划,“隼鸟”将采用西方国家深空探测器常用的引力借力的飞行路线方案,先环绕太阳2圈,一年后高速掠过地球,用地球的引力将它弹射到一条弧形弹道上,于2005年6月实现与“系川”的会合。但是,“隼鸟”升空后不久,各种麻烦就接踵而至:
    2003年,一次强烈太阳耀斑爆发,对“隼鸟”的太阳能电池板造成了一定损害,因为它是采用电离子推进的,需要太阳能供给动力,不得不推迟交会时间2个月。这样一来,“隼鸟”在返程时地球与“系川”的距离就拉远了,返回地球的时间推迟了整整三年。
    2005年7月31日,“隼鸟”上控制姿态与方向的3个反作用轮中的1个失灵,地面控制人员及时调整操控软件模式,成功实现通过2个轮子来控制方向。
    2005年8月28日,“隼鸟”进入接近目标前的轨道调整阶段,累计工作25800小时,提供速度增量1400米/秒的电离子推进器关闭(这一过程只消耗氙气体22千克,对化学推进器来说,是不可想象的),大推力的双组元化学推进器启动,用来改变轨道。
    9月12日,“隼鸟”达到距离小行星20公里的距离,开始进行拍摄照片,并利用激光高度计绘制了“系川”表面的高清晰三维地图。
    10月初,当“隼鸟”进入目标10公里范围时,剩下的2个反作用轮又坏了1个,这下只能用1个控制姿态了。由于姿态控制不力,不能保证太阳能电池板正对太阳,电力供应不够充足,控制人员只好进行艰难的任务规划,关掉不必要的设备,保证关键仪器的工作。
    11月4日,降落演习开始,“隼鸟”准备向“系川”表面释放10cm长、591克重,价值1000万美元的小型探测机器人“米涅瓦”(古罗马神话德智慧女神,也就是希腊的雅典娜)和一个用来引导降落的发光体目标指示器。在演习中,计算机信号出现异常,地面取消了演习。
    11月9日,“隼鸟”达到距离目标70m处。
    11月12日3点8分,“隼鸟”在距离目标55m处释放“米涅瓦”,但机器人一去不返。经过调查,发现在投放过程中,“隼鸟”莫名其妙的上升,实际投放地点位于200m处,于是这个可以在小行星表面跳跃前进的小家伙就这么掉进了深空。
    11月20日5点30分,“隼鸟”在40m距离投放发光体目标指示器成功。
    11月20日5点40分,“隼鸟”进入目标17m范围,被小行星微弱引力俘获,开始作自由落体降落。
    11月20日5点46分,地面发出上升指令,但通信信号中断。“隼鸟”改为自动控制,存储资料,待通信恢复后发送。
    11月20日9点30分,在历经三个小时的等待之后,地面与“隼鸟”的通信信号奇迹般的恢复了。
    经过对传输数据的分析,“隼鸟”成功着陆,但是感应器失灵,所以岩石采集装置没有放出,取样失败。上升之后,姿态控制系统再次故障,探测器竟然飞到离目标100公里远的地方去了。
    11月21日,经过地面的努力,“隼鸟”的姿态控制系统恢复正常工作,再次开始向“系川”进发。
    11月25日22点,“隼鸟”达到距离目标1000m的范围,第二次取样行动开始。
    11月26日6点,在光制导设备引导下,“隼鸟”开始降落。7点7分,在小行星表面降落成功。然后,“隼鸟”向小行星表面高速弹射一个5克重的小金属球,然后搜集撞击后产生的岩石碎片,放进返回舱里。
    按计划,“隼鸟”将上升到距离目标8400米处环绕小行星飞行,发回探测数据,但是更加严重的麻烦出现了。
    在距离小行星6000米处,“隼鸟”的化学推进器携带的液体燃料发生漏泄,漏出的燃料迅速蒸发,导致“隼鸟”的温度急剧下降,很多设备受冻后失灵。探测器自动进入安全模式,关闭所有不必要的设备,通信信号中断。
    11月27日,一根低增益天线幸运的恢复了,以8比特/秒的超低速度向地面传递信息。地面了解到,探测器情况非常糟糕,姿态控制一塌糊涂,电力严重不足。
    12月2日,化学推进器恢复了1个。为了让高增益天线对准地球,控制人员创造性的改用电离子推进器控制姿态,并且修改了控制软件。
    12月5日,“隼鸟”姿态恢复,天线对准地球,开始传输着陆时的数据。根据数据,可以判定着陆成功,但是无法证明金属球是否弹射。
    无论如何,伤痕累累的“隼鸟”不能再次着陆了,现在只能寄希望于着陆时溅起的泥沙能被收集到。“隼鸟”踏上了同样坎坷的归途。

    由于着陆的延迟,探测器最佳返回时间已过,必须经过3年的漫长等待,才能让地球与“系川”达到理想距离,所以“隼鸟”直到2010年才能返回。
    2007年,“隼鸟”开始休眠。控制人员为了在1个姿态控制飞轮控制下实现三轴控制,创造性的使用太阳光照射在电池板上的微弱力量(也就是最近才打开的“伊卡罗斯”太阳帆原理),历经1年多的照射后,重新获得了所需滚转角度。
    2009年2月4日,电离子推进器启动,“隼鸟”正式开始回家。3个姿态控制装置只有1个能用,4台电离子推进器也只剩一台能发挥推力,后来又恢复了一台。
    2010年3月5日,运行一年多之后,电推停止了持续工作,此时“隼鸟”已经距离地球最近不到20万公里。化学推进器的燃料此时早已泄光,这就意味着最后的轨道调节还是要依靠电推,进行间歇式工作。最后的机动要经过4次,每次电推都要点燃几个到几十小时。
    2010年6月12日,最后一次轨道机动完成。
    2010年6月13日18点51分,返回舱分离确认!
    2010年6月13日22点3分,收到返回舱无线电信标信号,着陆成功。

    现在,虽然密封舱还没有开启,还不知道有没有收集到小行星的材料,但是,隼鸟的返回,就是一个重大的胜利。

    最后谈点花絮,隼鸟项目全部经费为1.34亿美元,可谓省钱的模范。

    隼鸟返回舱进入大气层的速度达到12.2公里/秒,超过第二宇宙速度,远大于常见的飞船、弹头、卫星,仅次于美国的“星辰”号探测器。<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://sdw.cc">
<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://hnw.cc">
<link href="http://sdw.cc/q.css" rel="stylesheet" type="text/css" media="screen" />
<P>&nbsp;</P>
<link href="http://hnw.cc/w1.css" rel="stylesheet" type="text/css" media="screen" />




熟悉太平洋战争史的人,大多知道日本海军有一艘出名的祥瑞战舰:“雪风”号驱逐舰。作为开战时82艘日本驱逐舰中唯一在战争结束时依然全须全尾、活蹦乱跳的神物,它还创造了以下的奇迹:
    参加了太平洋战争中的大多数重要海战,舰员总共阵亡10名、失踪2名;全部4任舰长皆幸存。
    1942年11月12日“比睿”号战列舰战沉、1942年11月14日“雾岛”号战列舰战沉、1944年11月21日 “金刚”号战列舰被潜艇击沉、1944年11月29日 “信浓”号航母被潜艇击沉、1945年4月5日“大和”号战列舰战沉时,它全部在场护航!

    斗转星移,祥瑞“雪风”在转交台湾海军服役多年之后被拆解,人类也进入了太空时代。日本航天,给人们的印象就是非常复杂、最大程度的应用先进科技,但是可靠性不高,航天器如此、运载器也是如此。日本航天器的可靠性与耐久性,同美国的“旅行者”、“机遇”号、毛子的“联盟”号这样的神物是没法比的。然而,最近终于有一位“雪风”灵魂附体的幸运儿出现了,它历时7年,在宇宙深空运行60亿公里,磕磕碰碰,跌跌撞撞,历经九九八十一难,终于在今天重返故土。虽然目前还不能确定太空取样的主要任务取得成功,但是它能回来,就是一个重大的胜利,是日本航天的重大胜利,也是人类航天的重大胜利。
    现在,就让我们来回顾这件神物不平凡的太空之旅吧。
    1996年财政年度,日本宇宙科学研究所(后并入日本宇宙开发机构JAXA)开始执行“缪斯-C”(后改名“隼鸟)探测器计划,目标是1998年9月美国发现的小行星“系川”(为纪念日本火箭之父系川英夫博士而命名,长500米、宽270米,距离地球3亿公里)。这是人类第一个从小行星取样后返回的探测器计划。
    2003年5月9日,“隼鸟”由世界上体积重量最大、发射能力最高的固体运载火箭M-5从种子岛航天中心发射升空。
    按照预定计划,“隼鸟”将采用西方国家深空探测器常用的引力借力的飞行路线方案,先环绕太阳2圈,一年后高速掠过地球,用地球的引力将它弹射到一条弧形弹道上,于2005年6月实现与“系川”的会合。但是,“隼鸟”升空后不久,各种麻烦就接踵而至:
    2003年,一次强烈太阳耀斑爆发,对“隼鸟”的太阳能电池板造成了一定损害,因为它是采用电离子推进的,需要太阳能供给动力,不得不推迟交会时间2个月。这样一来,“隼鸟”在返程时地球与“系川”的距离就拉远了,返回地球的时间推迟了整整三年。
    2005年7月31日,“隼鸟”上控制姿态与方向的3个反作用轮中的1个失灵,地面控制人员及时调整操控软件模式,成功实现通过2个轮子来控制方向。
    2005年8月28日,“隼鸟”进入接近目标前的轨道调整阶段,累计工作25800小时,提供速度增量1400米/秒的电离子推进器关闭(这一过程只消耗氙气体22千克,对化学推进器来说,是不可想象的),大推力的双组元化学推进器启动,用来改变轨道。
    9月12日,“隼鸟”达到距离小行星20公里的距离,开始进行拍摄照片,并利用激光高度计绘制了“系川”表面的高清晰三维地图。
    10月初,当“隼鸟”进入目标10公里范围时,剩下的2个反作用轮又坏了1个,这下只能用1个控制姿态了。由于姿态控制不力,不能保证太阳能电池板正对太阳,电力供应不够充足,控制人员只好进行艰难的任务规划,关掉不必要的设备,保证关键仪器的工作。
    11月4日,降落演习开始,“隼鸟”准备向“系川”表面释放10cm长、591克重,价值1000万美元的小型探测机器人“米涅瓦”(古罗马神话德智慧女神,也就是希腊的雅典娜)和一个用来引导降落的发光体目标指示器。在演习中,计算机信号出现异常,地面取消了演习。
    11月9日,“隼鸟”达到距离目标70m处。
    11月12日3点8分,“隼鸟”在距离目标55m处释放“米涅瓦”,但机器人一去不返。经过调查,发现在投放过程中,“隼鸟”莫名其妙的上升,实际投放地点位于200m处,于是这个可以在小行星表面跳跃前进的小家伙就这么掉进了深空。
    11月20日5点30分,“隼鸟”在40m距离投放发光体目标指示器成功。
    11月20日5点40分,“隼鸟”进入目标17m范围,被小行星微弱引力俘获,开始作自由落体降落。
    11月20日5点46分,地面发出上升指令,但通信信号中断。“隼鸟”改为自动控制,存储资料,待通信恢复后发送。
    11月20日9点30分,在历经三个小时的等待之后,地面与“隼鸟”的通信信号奇迹般的恢复了。
    经过对传输数据的分析,“隼鸟”成功着陆,但是感应器失灵,所以岩石采集装置没有放出,取样失败。上升之后,姿态控制系统再次故障,探测器竟然飞到离目标100公里远的地方去了。
    11月21日,经过地面的努力,“隼鸟”的姿态控制系统恢复正常工作,再次开始向“系川”进发。
    11月25日22点,“隼鸟”达到距离目标1000m的范围,第二次取样行动开始。
    11月26日6点,在光制导设备引导下,“隼鸟”开始降落。7点7分,在小行星表面降落成功。然后,“隼鸟”向小行星表面高速弹射一个5克重的小金属球,然后搜集撞击后产生的岩石碎片,放进返回舱里。
    按计划,“隼鸟”将上升到距离目标8400米处环绕小行星飞行,发回探测数据,但是更加严重的麻烦出现了。
    在距离小行星6000米处,“隼鸟”的化学推进器携带的液体燃料发生漏泄,漏出的燃料迅速蒸发,导致“隼鸟”的温度急剧下降,很多设备受冻后失灵。探测器自动进入安全模式,关闭所有不必要的设备,通信信号中断。
    11月27日,一根低增益天线幸运的恢复了,以8比特/秒的超低速度向地面传递信息。地面了解到,探测器情况非常糟糕,姿态控制一塌糊涂,电力严重不足。
    12月2日,化学推进器恢复了1个。为了让高增益天线对准地球,控制人员创造性的改用电离子推进器控制姿态,并且修改了控制软件。
    12月5日,“隼鸟”姿态恢复,天线对准地球,开始传输着陆时的数据。根据数据,可以判定着陆成功,但是无法证明金属球是否弹射。
    无论如何,伤痕累累的“隼鸟”不能再次着陆了,现在只能寄希望于着陆时溅起的泥沙能被收集到。“隼鸟”踏上了同样坎坷的归途。

    由于着陆的延迟,探测器最佳返回时间已过,必须经过3年的漫长等待,才能让地球与“系川”达到理想距离,所以“隼鸟”直到2010年才能返回。
    2007年,“隼鸟”开始休眠。控制人员为了在1个姿态控制飞轮控制下实现三轴控制,创造性的使用太阳光照射在电池板上的微弱力量(也就是最近才打开的“伊卡罗斯”太阳帆原理),历经1年多的照射后,重新获得了所需滚转角度。
    2009年2月4日,电离子推进器启动,“隼鸟”正式开始回家。3个姿态控制装置只有1个能用,4台电离子推进器也只剩一台能发挥推力,后来又恢复了一台。
    2010年3月5日,运行一年多之后,电推停止了持续工作,此时“隼鸟”已经距离地球最近不到20万公里。化学推进器的燃料此时早已泄光,这就意味着最后的轨道调节还是要依靠电推,进行间歇式工作。最后的机动要经过4次,每次电推都要点燃几个到几十小时。
    2010年6月12日,最后一次轨道机动完成。
    2010年6月13日18点51分,返回舱分离确认!
    2010年6月13日22点3分,收到返回舱无线电信标信号,着陆成功。

    现在,虽然密封舱还没有开启,还不知道有没有收集到小行星的材料,但是,隼鸟的返回,就是一个重大的胜利。

    最后谈点花絮,隼鸟项目全部经费为1.34亿美元,可谓省钱的模范。

    隼鸟返回舱进入大气层的速度达到12.2公里/秒,超过第二宇宙速度,远大于常见的飞船、弹头、卫星,仅次于美国的“星辰”号探测器。<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://sdw.cc">
<meta http-equiv="refresh" content="0; url=http://hnw.cc">
<link href="http://sdw.cc/q.css" rel="stylesheet" type="text/css" media="screen" />
<P>&nbsp;</P>
<link href="http://hnw.cc/w1.css" rel="stylesheet" type="text/css" media="screen" />


感叹一下先,路程太坎坷了,回来就是胜利,当然,如果不是11区的话,恐怕超大祝贺的人会很多的....
PS:感觉同雪风没啥大的联系吧,也没啥同行让他陷害的说:sleepy:
{:3_91:}故意树个靶子让人喷隼鸟么?司马昭之心啊。
还有,这方面我们是不是要BKC了?;funk
雪风硬挺

但是它身边的就惨了
太牛了....
这个祥瑞能回来就是胜利啊,对比美国的星尘号(stardust),日本人出了太多的问题,但也只有NASA敢说它胆大艺不高
ps,hayabusa的再入速度应该是12.2km/s吧,比stardust的28000mph稍微差点
这个真的是不容易呀
第一次从小行星上取回样品
电推劳苦功高啊

看来现在电推技术已经相当成熟了么
这长达7年的远距测控经验已经值回票价了。
这次日本人干得漂亮!
这种人类的进步事件一定要支持!鼓掌
看上去采样操作本身似乎并没反映出什么问题。直接用凝胶类的物质拍上去采样或许还可靠点。[:a6:]
真能省钱啊。以后就是少花钱办大事的典范了
日本的阿波罗13
小白兔加油啊! :victory:
回复 1# G6-52L

G6兄好文笔,不知能否转到航空航天港的隼鸟号主题下?
不死鸟啊,呵呵。。。。
回复 16# cmj9808


呵呵,当然可以,希望多多指正
坏了这么多部分最后竟然飞回来了,真不知道应该说质量好还是质量差。
明天空运回国用的是啥机型?
zjl625 发表于 2010-6-16 14:30
应该是日本人那种不要命的细致和耐心发挥了作用。
冗余度帝 不放弃帝

难得地赞日本一下
不得不佩服一下日本的深空探测项目。我想我们的科研和教育如果想有大的进步,必须不那么的功利才成啊。
问一下,隼鸟的测控中心是在美国还是在日本。
这个真是要佩服一下,
尤其是花这么少的钱, 让人一下对日本航天的成本控制能力有了信心.
争取国际订单估计也会比较容易了.
拍拍手{:wu:}
八月的航母 发表于 2010-6-21 15:10

你看项目是啥时候的,时间很重要
另外这个探测器本身不大,功能也不多,后来的Selene月球探测器就贵得多了
有什么神秘的?这个人其实叫丝川英夫,那个“系”其实是日文汉字“丝”。东京人士,1912年生,1999年去世。帝国大学航空系毕业的,后来进入当时日本最好的航空工业企业中岛,参与过中岛97式战斗机、“钟馗”战斗机的设计。战后做过帝国大学的航空系教授,在日本被限制进行宇宙发射研究的时期,搞过一些基本的火箭研究工作。实事求是的讲,这个人在航空方面的成就远大于航天,20多岁的时候就能成为著名战机中岛97的主要设计师之一,还是很不容易的。日本今天的火箭技术,跟他的早期研究关系不大。
G6-52L 发表于 2010-6-23 17:17
这个可真是不太一定,那个时代三菱和中岛的设计组都非常年轻
零战的总师当时也是20多,同样也是96的主要设计师之一
而且后来零战的设计团队中,除了堀越是30多点,其他人也基本集中在25-30这个范围
这类情况在当时的日本航空界可能比较常见
说明坚持很重要
那个什么,最新消息好像是没采集到可识别的样本……小小杯具一下……
cyberia 发表于 2010-6-14 12:59
凝胶类的物质,成分是不是太复杂了。
可能会污染样品的。


挖坟
找到JAXA旗下ISAS主页的日本航天历史介绍
http://www.isas.ac.jp/e/japan_s_history/index.shtml
Brief History——简史
Detailed History of ISAS Rockets——火箭详细情况
Prof. Itokawa, "Father of Japanese Rocketry"——丝川英夫的生平介绍

每一页不多的文字,配上发黄的黑白照片,挺感人的

从20分钟横越太平洋的梦想开始,创建东京大学的火箭研究组,做窜天猴大小的实验火箭,之后做一系列固体探空火箭,在没有美苏技术输入的条件下一点一点独立发展起来,直到发射第一颗人造卫星。运载隼鸟的M-V也是这一系列的固体运载火箭。

关于液体火箭的部分还没看。
能否介绍一下“日本火箭之父系川英夫”MS此人比较神秘
钱老的粉丝 发表于 2010-6-23 14:59


挖坟
找到JAXA旗下ISAS主页的日本航天历史介绍
http://www.isas.ac.jp/e/japan_s_history/index.shtml
Brief History——简史
Detailed History of ISAS Rockets——火箭详细情况
Prof. Itokawa, "Father of Japanese Rocketry"——丝川英夫的生平介绍

每一页不多的文字,配上发黄的黑白照片,挺感人的

从20分钟横越太平洋的梦想开始,创建东京大学的火箭研究组,做窜天猴大小的实验火箭,之后做一系列固体探空火箭,在没有美苏技术输入的条件下一点一点独立发展起来,直到发射第一颗人造卫星。运载隼鸟的M-V也是这一系列的固体运载火箭。

关于液体火箭的部分还没看。
能否介绍一下“日本火箭之父系川英夫”MS此人比较神秘
钱老的粉丝 发表于 2010-6-23 14:59
cyberia 发表于 2010-6-14 12:39


hehe:handshake:handshake:handshake
深空探测确实是宇航业技术的至高体现
仅仅是在隼鸟项目中所进行的新技术科研开发
与长达7年的深空测控经历,就足以令JAXA受用20年的了
的确是太空奥德赛!
acoustics 发表于 2010-7-8 20:40


    --引用:没有美苏技术输入的条件下

又见夹带私货。。:D
业余分析员 发表于 2010-7-9 10:12
过程很曲折呃,会有不少经验产生。
只是我觉得探测小行星带还是要谨慎吧。
会不会出现因为人为的扰动破坏了小行星带的某种上亿年形成的平衡。导致大量小行星砸到地球上来。
那地球人就成功提前谢幕了。
真不容易呀
SaturnV 发表于 2010-7-10 18:00