La doble flor de Asia: Chang’e 5 y Hayabusa 2 devolvieron muestras al mismo tiempo, ¿quién es más hábil?

En un futuro próximo, dos sondas humanas transportarán diferentes muestras de texturas de asteroides de regreso a la Tierra.

Hayabusa 2 de Japón completó su misión de seis años y aterrizó en el desierto del sur de Australia en la madrugada del 6 de diciembre y #Chang'e 5# también excavó suelo con éxito y se espera que aterrice; 15 de diciembre: aterrizó en Siziwang Banner, Mongolia Interior, el día 16 y trajo 2 kilogramos de recuerdos lunares a la Tierra como se planeó originalmente.

Antes de esto, el Hayabusa 2 de Japón había volado 300 millones de kilómetros y tardó 6 años en tomar muestras con éxito y regresar a la Tierra. La distancia de vuelo de Japón es muy grande y la tecnología de control y medición del espacio profundo es muy difícil, entonces, ¿cómo se compara con nuestro Chang'e 5?

Ya sea que sea más difícil probar el Chang'e 5 o el Hayabusa de Japón, hoy este artículo hará una comparación completa y detallada.

Como poderosa potencia aeronáutica en Asia, las capacidades de Japón no pueden subestimarse.

El Hayabusa 2 de Japón es el primer país que recolecta con éxito muestras de material subterráneo de asteroides. De hecho, esta no es la primera vez que se realiza un muestreo de asteroides. La primera vez fue el dispositivo de detección Hayabusa 1 de Japón. Es solo que esta vez el muestreo fue más difícil y los materiales subterráneos se obtuvieron mediante impacto.

El asteroide "Ryuugu" 1999JU3 muestreado por Japón esta vez se encuentra a 300 millones de kilómetros de la Tierra. Aunque "Ryuugu" tiene sólo 1 kilómetro de diámetro, se cree ampliamente que contiene agua y materia orgánica, y. Es el mismo que hace 4.600 millones de años. Al igual que la Tierra, este es el propósito de la sonda japonesa de tomar muestras, lo que es de gran importancia para estudiar el desarrollo de la Tierra y la evolución del sistema solar.

El suelo lunar recogido por el Chang'e 5 de mi país no sólo verificó la tecnología de alunizaje tripulado, sino que también jugó un papel muy importante en el origen de la luna, la composición del suelo lunar, la agua de la luna y el futuro establecimiento de una base lunar.

Hayabusa 2 fue lanzado por el cohete H-IIA de Japón. Sin embargo, la masa de la sonda "Hyabusa 2" era de sólo 609 kilogramos. Fue un desperdicio lanzarla solo con el H-IIA. hora H- Además de transportar Hayabusa2, el IIA también transporta otros tres satélites.

Antes del surgimiento del Gran 5 de Marcha de mi país, Japón siempre había ocupado una posición de liderazgo en la tecnología de cohetes de Asia, como el H-IIB (capacidad de carga en órbita terrestre baja de 19 toneladas), el H-IIA ( órbita terrestre baja con capacidad de carga de 15 toneladas), entre los cuales el cohete que lanzó el "Hyabusa 2" es el H-IIA.

El Chang'e 5 de mi país consta de cuatro partes: el módulo de aterrizaje, el orbitador, el ascendedor y la cápsula de retorno, con un peso total de 8,2 toneladas. Fue transportado por el Long March 5.

La serie Long March 5 es la primera serie de vehículos de lanzamiento de líquidos a gran escala de China que adopta la última tecnología desde el conjunto hasta los subsistemas. Es el proyecto actual de sistema de transporte aeroespacial de China con la mayor escala de desarrollo y tecnología. Lapso, y la proporción de nuevas tecnologías está alcanzando más del 95%. Actualmente es el cohete de China con la mayor masa de despegue, el diámetro de núcleo más grueso y la mayor capacidad de carga actualmente en servicio. También es el cohete más poderoso de Asia.

El Long March 5 es una nueva generación de vehículos de lanzamiento pesados ​​con líquido criogénico de cinco metros de diámetro. Su carga útil máxima teórica que alcanza la órbita terrestre baja es de 32 a 33 toneladas, mientras que su capacidad de carga útil máxima que alcanza la órbita de transferencia sincrónica es de 14,4 toneladas.

La medición y control del espacio profundo de Hayabusa 2 está respaldada por la red de espacio profundo de la NASA. Debido a la rotación de la Tierra, en ocasiones la estación de medición y control no puede seguir midiendo y controlando el detector cuando se mueve. detrás de la Tierra, medición y control del espacio profundo. En este sentido, tanto Japón como mi país deben cooperar con las estaciones globales de medición y control para lograr el objetivo de una medición y control continuos e ininterrumpidos.

Pero la medición y control de Hayabusa 2 aún se enfrenta a un gran problema. Debido a que el asteroide que visita está demasiado lejos, en ocasiones el detector queda bloqueado por el sol u otros planetas debido a la rotación del sistema solar. Esto conduce a un gran aumento de la dificultad de medición y control.

La medición y control del Chang'e 5 de mi país se completó con la ayuda de la Agencia Espacial Europea (ESA), pero tanto la distancia como la dificultad de medición y control son obviamente muy inferiores a las del Hayabusa de Japón. 2.

El control de actitud de Hayabusa 2 se basa en la experiencia de Hayabusa 1, añadiendo 2 antenas de alta ganancia, 1 buscador de estrellas, 1 módulo de aterrizaje (MASCOT) y 3 rovers, Hayabusa cuando el No. 1 estaba detectando el " Itokawa", hubo problemas con los dos "toques" del asteroide. La altura era incorrecta, el dispositivo de recogida no funcionó correctamente, etc. El mayor accidente fue la pérdida de contacto por una actitud fuera de control. Casi 2 meses.

Además, Hayabusa 2 ha mejorado su sistema de control automático y autónomo, por lo que esta misión se completó con éxito.

Dado que Chang'e 5 aterrizará en la superficie lunar y será un "aterrizaje suave", plantea requisitos muy altos para sistemas de medición y control, control de actitud, control autónomo y evitación de obstáculos. La dificultad es mucho mayor que la del Falcon Bird No. 2.

Cuando la sonda Chang'e-5 estaba explorando la luna, necesitaba utilizar propulsores inversos para lograr un aterrizaje seguro, Chang'e-5 "frenó" dos veces cerca de la órbita lunar. El primer frenado se produjo cuando estaba cerca de la luna. El Chang'e-5 encendió el motor del cohete con un empuje de 3.000 Newtons para realizar una desaceleración de empuje inverso. Después de 17 minutos de desaceleración, la velocidad del Chang'e-5 pudo reducirse a. el punto donde fue capturada por la gravedad de la luna. Después de eso, la luna entró en órbita alrededor de la Luna.

Al aterrizar en la superficie lunar, el empuje inverso del motor se utilizará para permitir que Chang'e 5 aterrice de forma segura en la superficie lunar.

De lo que vale la pena hablar por sí solo es del sistema autónomo de evitación de obstáculos de Chang'e. Este es el mismo que el Tianwen-1 de mi país enviado a Marte. Ambos utilizan sistemas autónomos para evitar obstáculos y desaceleran cuando se acercan a cierta altura. desde el suelo para "flotar" y luego utilizar cámaras ópticas, láseres y radares para encontrar una zona segura para aterrizar. Este es un método de control de actitud que es más avanzado que el de Estados Unidos y es el único en el mundo.

Muchos internautas pueden creer erróneamente que Hayabusa 2 aterrizó en el asteroide primero y luego recogió muestras, por lo que elogian a Hayabusa 2. Pero lo que quiero decir aquí es: Hayabusa 2 no recolectó muestras. aterrizó en el asteroide, pero "voló" con el asteroide durante el proceso de muestreo.

El asteroide "Ryugu" muestreado por Japón esta vez tiene menos de 1 kilómetro de diámetro y se puede decir que su interferencia gravitacional es mínima. El método de muestreo utilizado por Hayabusa 2 es acercarse gradualmente al asteroide, controlar con precisión la desaceleración en la superficie del asteroide a la misma velocidad que el asteroide, lo que equivale a "flotar" sobre el asteroide, y luego disparar una bala de tantalio que pesa 5 gramos. Después de golpear la superficie del asteroide, el brazo robótico de muestreo de Hayabusa2 recogió el material parecido al polvo o los escombros salpicados por la explosión en un recipiente de muestra y luego los recogió en diferentes lugares un total de tres veces.

Cabe decir que el método de muestreo de Japón es muy innovador. El asteroide Ryugu está compuesto de roca dura. Para recolectar el material bajo tierra del asteroide, Hayabusa 2 adoptó un método de impacto. El material debajo de la roca, pero la desventaja es que sólo puede recoger pequeñas partículas de polvo y escombros, y la masa es de sólo 100 miligramos.

Debido a la enorme gravedad de la luna, que es 1/6 de la de la Tierra, Chang'e 5 debe realizar un aterrizaje suave con precisión en la luna antes de tomar muestras. A diferencia de la desaceleración precisa de Hayabusa 2, Chang'e 5 requiere El empuje inverso y las capacidades de control preciso deben ser mucho mayores que las del Hayabusa para poder superar la gravedad de la luna.

Chang'e adopta dos métodos de muestreo: "muestreo de superficie" y "perforación". Utiliza brazos robóticos para palear y cavar el suelo en la superficie lunar, y también puede utilizar métodos de perforación para obtener el suelo del interior. la luna O rocas, especímenes muestreados más abundantes, más muestras. Sin embargo, en términos de dificultad e innovación, este vínculo es más difícil para la japonesa Hayabusa.

Dado que Hayabusa 2 no aterrizó, y debido a que la masa del asteroide muestreado era demasiado pequeña, la influencia gravitacional fue mínima, por lo que sólo necesitó un poco de ignición y postcombustión para salir, y no hubo ninguna dificultad técnica. .

Lo importante de lo que hablar es Chang'e 5. Como Chang'e 5 primero tiene que superar la gravedad de la luna, necesita despegar "sin soporte" sobre la superficie lunar y determinar su propia posición, empuje y órbita de intersección. Se imponen requisitos muy estrictos en los cálculos de tiempo y intersección.

Cuando el ascendedor asciende a la órbita lunar, debe acoplarse al orbitador, transferir las muestras de suelo lunar a la cápsula de retorno y luego, con la ayuda del orbitador, regresar a la Tierra con la ayuda de una honda de gravedad, enviando así la cápsula de regreso a la Tierra.

Cuando Hayabusa 2 se acercó a la atmósfera terrestre, descargó la cápsula de retorno, que tenía menos de 40 cm de diámetro, y la arrojó directamente de regreso a la atmósfera. Debido a su pequeño tamaño y masa, fue recuperada con éxito. directamente usando un paracaídas, lo cual no fue difícil. No es grande.

La masa de la cápsula de retorno Chang'e 5 es mucho mayor que la de la cápsula de retorno Hayabusa 2, por lo que necesita utilizar la trayectoria balística "Sanger/Qian Xuesen" para frenar la "deriva del agua". balístico" durante el regreso, y finalmente utilizar un paracaídas para estar seguro. aterrizaje.

No se puede subestimar la fortaleza de Japón en el campo aeroespacial. Su vehículo de lanzamiento Larga Marcha 5 siempre ha sido el líder de Asia. Sin embargo, Japón depende del gran árbol de Estados Unidos, que no sólo lo beneficia sino que también lo restringe.

Por lo tanto, la mayoría de las misiones de exploración del espacio profundo de Japón son “pequeñas pero precisas”, “de bajo costo” y “altamente innovadoras”. Muchas tecnologías clave todavía las proporciona Estados Unidos.

Pero nuestro país es diferente. Nuestro país siempre ha seguido el camino de la "independencia", y esto también es cierto en el campo aeroespacial. Es forzado y creado por él mismo. Por lo tanto, la tecnología aeroespacial de nuestro país es relativamente completa, desde el motor hasta una pequeña parte del cohete, y su potencia integral es mucho mayor que la de Japón.

La misión de detección Hayabusa2 de Japón tiene aspectos destacados y dificultades, pero en general es sólo un avance tecnológico parcial. Como dice el refrán: "Un solo éxito no significa primavera"; La misión de detección de Chang'e 5 es relativamente completa y completa, y se parece más a "cien flores floreciendo en un jardín de primavera".