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被2900℃高溫灼燒!美國采礦飛船返航出狀況:誤切降落傘急速墜落

作者:璀璨科學

在2023年9月24日,美國一艘名為OSIRIS-REx的星際采礦無人飛船傳回到地球附近,從發射升空到傳回地球,這艘采礦探測器飛行了7年,飛行裡程達到62億公裡。在距離地球大約10萬公裡的宇宙深處,OSIRIS-REx探測器釋放出一個樣本艙,這個樣本艙帶着小行星樣本傳回地球。在進入地球大氣層過程中,樣本艙經受高達2900℃的高溫灼燒,還出現了緊急情況,誤切降落傘急速墜落,不過樣本艙最後還是安全着陸到着陸場。

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OSIRIS-REx探測器在2016年發射升空,開始飛往一顆名為貝努的小行星,這顆小行星與地球的距離比較遠,達到2.8億公裡,是以探測器需要飛行很長時間才能抵達小行星附近。

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經過2年多的飛行,OSIRIS-REx探測器在2018年12月31日終于來到了貝努小行星附近,開始對這一顆小行星展開探測任務。随着OSIRIS-REx探測器的到來,貝努小行星表面的一些細節被展現到眼前。

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這個星際探測器不僅對小行星拍照,還要登陸到小行星表面采集樣本。在2020年10月20日,OSIRIS-REx探測器探測器着陸到貝努小行星表面,從小行星表面采集到了一些岩石樣本和塵土樣本。

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在完成樣本的采集任務後,OSIRIS-REx探測器從貝努小行星表面起飛,繼續環繞小行星飛行。在2021年3月,OSIRIS-REx探測器結束對貝努小行星的探測,帶着小行星樣本開始傳回地球。

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經過差不多2年半的飛行,OSIRIS-REx探測器在今年9月24日飛回到地球附近,不過這個探測器并沒有直接重返地球,而是在距離地球大約還有10萬公裡的太空中釋放出樣本艙,讓樣本艙把樣本送回地面。

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從發射升空,到抵達小行星附近,到登陸小行星采集樣本,再到傳回地球,整個過程曆時長達7年之久,而在這個過程中,OSIRIS-REx探測器也出現了一些情況。

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例如在小行星表面采集樣本時,可能是采集到太多的樣本了,也可能是有一些岩石樣本太大了,當時導緻樣本艙沒法封閉。

而在傳回地球過程中,樣本艙也遇到了緊急情況,險些傳回地球失敗。這是什麼情況?

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和其他的飛船、探測器傳回地球的過程一樣,OSIRIS-REx探測器的樣本艙在進入地球大氣層後一樣要經受高溫灼燒,還要在合适的高度、速度打開降落傘進一步降速。這是非常關鍵的,如果沒法按照程式開啟降落傘,探測器可能就會直接摔到地面,變成一堆碎片。

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OSIRIS-REx探測器的樣本艙重返地球大氣層時速度非常快,闖入地球大氣層後,氣動加熱效應非常強烈,外部溫度飙升到2900℃左右。經過高溫的灼燒後,樣本艙的高度不斷下降,下降到距離地面還有大約10萬英尺(大約為3萬米)左右時,樣本艙準備打開一個被稱為垂索的小型降落傘,這時候出現了意外。

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在大約3萬米高空打開這個小型降落傘的目的,是為了在主降落傘在大約1萬英尺(大約3000米)的高度展開之前,讓樣本艙能夠在下降過程中減速,并且保持穩定。

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當在距離地面還有3萬米時,信号觸發了系統,直接将仍安裝在樣本艙内的小型降落傘切斷了,樣本艙急速墜落。不過很幸運,探測器沒有墜毀。因為随後在距離地面還有9000英尺(大約2700米)時,主降落傘被打開,讓樣本艙繼續降低了下降的速度,比預期時間提前了一分多鐘安全着陸到着陸場。降落傘出現的意外并沒有對 OSIRIS-REx探測器帶回的貝努小行星樣本造成負面影響。

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而當科學家拿到了OSIRIS-REx探測器的樣本艙後,卻傻眼了,因為怎麼都打不開樣本艙的密閉裝置。

對于這個情況,并不是探測器出現了問題,科學家認為是他們對貝努小行星樣本的純度追求太高導緻的。

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科學家為了讓OSIRIS-REx探測器樣本艙内的樣本在傳回地球時盡可能少受到污染,給樣本艙進行了特殊的設計。例如當探測器樣本采集器采集到樣本後,就會将樣本采集器放到OSIRIS-REx探測器的樣本艙裡,并将樣本艙密封起來。而在樣本采集器上面,科學家還安裝了35個緊固件,其中有2個緊固件出現了故障是以科學家沒法正常打開樣本采集器。

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如果不考慮樣本被污染的情況下,想要打開樣本采集器其實非常簡單。但是科學家為了盡可能減少對樣本的污染,并沒有直接暴力打開樣本采集器,還在想辦法怎麼去解決這一個問題。