嫦娥五号和隼鸟二号在综合技术水准上相比较来看孰强孰弱?

如题所述

要论技术成熟,其实两者不相上下,都是成熟的技术。但是两个技术的难度是不一样的,毕竟是两个不同的细分领域,隼鸟二号是小行星着陆,嫦娥五号着陆月球引力更大。
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第1个回答  2020-12-25
  中国“嫦娥五号”奔月挖土和日本“隼鸟2号”采样返回,是2020年尾声、世界上备受关注的重大航天任务。其中日本隼鸟2号已完成6年任务并且于12月6日凌晨降落在澳大利亚南部沙漠;而嫦娥五号也早已挖土成功,并按原计划将2公斤月球土特产带回地球。两者都是地外星球采样返回,那嫦娥五号和隼鸟2号在技术上相比,哪个更强(难度更高)一些呢?
  我们先看参数:一个是距离地球2.9亿公里、直径大小980(±29)米的阿波罗型小行星“龙宫(Ryugu)”,一个距离38.4万公里、直径3476公里的月球。虽然嫦娥五号和隼鸟2号的任务不同,但综合方面还是能对比一下,其中的姿态控制技术和探测器上升返回技术更是难点。
 ps:阿波罗型(Apollo)小行星指的是近地小行星中体积较小的小行星,不过其轨道通常呈椭圆,会与小行星带、地球轨道相交,理论上可能会和地球相撞。但正因轨道相交,有些阿波罗型小行星距离地球非常近,所以更容易被探测。
  火箭技术、探测器质量:
  其实在过去很长一段时间里,日本的火箭技术一直保持着亚洲领先地位,比如H-IIB(近地轨道运载能力为19吨)、H-IIA(近地轨道运载能力为15吨),其中发射“隼鸟2号”的火箭就是H-IIA。
  不过“隼鸟2号”探测器的质量只有609千克,单独用H-IIA发射有点浪费,所以当时H-IIA除了携带“隼鸟2号”,还带有另外3颗卫星。
  但在我国的长征五号(2016年)出来后,近地轨道运载能力达到25吨,直接秒杀了日本H-IIA、H-IIB火箭。当然,我们的嫦娥五号也重达8.2吨。另外目前长征九号研制进展顺利,预计在2030年首飞。到时候,有望成为全世界运载能力最大的火箭。
  “挖土”方式:
  嫦娥五号采用了两种挖土方式:一是机械臂表取,即通过机械臂上的“铲子”工具直接在月面铲起月球土特产;另一种则是钻具钻取,钻取月面下数十厘米内的物质。这两种方式是相结合的,最后将月壤保存在上升器携带的贮存装置中。
  而隼鸟2号采样的方式是在靠近小行星表面后,通过发射重量为5克的钽质子弹击中小行星表面,爆炸溅起的尘埃状物质或碎片被隼鸟2号的取样机械臂收集到样本容器里。接着换个地方,再来一次,总共3次。
  相信这种方式采取到的小行星表面物质很少,样本重量估计不及嫦娥五号。不过要说明的是,龙宫小行星全是石头,根本铲不动,只能“炮轰”了。
  姿态控制与返回技术:
  姿态控制技术是衡量一个国家航天领域整体实力的重要标志。在2019年的4月和9月,以色列和印度曾发射过探测器,但最后都因探测器的姿态控制问题而任务失败。
  隼鸟2号:
  日本在这方面吸取过教训,当时日本发射“隼鸟号(1号)”探测‘丝川(Itokawa)’小行星时,两次“触碰”小行星都出现问题,要么高度不正确,要么收集装置未能正常工作。其中最大的一次事故就是因为姿态失控失联了近2个月。所以在“隼鸟2号”在隼鸟1号的基础上增加了2个高增益天线、1个测星仪、1个着陆器(MASCOT)和3个巡视器等等。
  除了这些硬件升级外,隼鸟2号升级了自动和自主控制系统。因此“隼鸟2号”在成功着陆龙宫小行星时,未出现姿态控制失误。
  但需要指出的是,龙宫小行星的质量和引力都比月球小太多,引力对姿态控制干扰小。而小行星引力小,控制探测器减速需要比较精确。速度出现误差就无法进入小行星轨道。一旦捕捉成功后,降落和起飞难度比较低。因为引力小,所以不需要消耗太多燃料。返回时,“隼鸟2号”凭借推进器推力就可摆脱小行星的微弱引力。
  我们的嫦娥五号:
  月球的引力不是龙宫小行星能比的,降落和起飞都是大问题。嫦娥五号要实现软着陆,需要在发动机制动和月球引力间寻求一个平衡,这一点的控制要求非常精准。同时必须有轨道器在天上,不然燃料无法满足返回地球。
  嫦娥五号完成月球挖土工作后,着陆器点火上升时,需要克服月面引力。同时由于月面起飞位置地势问题以及没有发射塔,需要嫦娥五号在起飞时自主定位、定姿。另外在进入环月轨道、脱离环月轨道以及上升着陆组合体降轨等过程时,要精准考虑测控需求、光照需求以及姿态控制要求,以确保月轨交会对接的顺利完成。
第2个回答  2020-12-25
嫦娥五号和和隼鸟二号,在综合技术水平上相比较,嫦娥五号技术水准更强一些,因为嫦娥五号不仅要完成标本的采集还要返回地球所以在难度上要更大一些。
第3个回答  2020-12-25
中日在航天领域可比性不大,不光是嫦娥五号和隼鸟二号,整个航天领域中日都在走不同的道路。
中国的可比较对象是美国,因为中美是玩全体系航天深空探测的玩家,而日本更多的是在美国的体系框架内去承担一些单项任务,不谋全局,单点发力。这与日本整个国家战略是一致的。
但也不妨简单对比一下嫦娥五号和隼鸟二号。
落月姿态控制技术和探测器上升返回技术是一个国家行星探测实力的重要标志。
以色列和印度曾发射过月面探测器,都因为探测器的姿态控制问题而任务失败。
日本隼鸟2号小行星探测器成功着陆“龙宫”小行星,未出现姿态控制失误。不过龙宫小行星的质量和引力比月球小太多,其姿态控制无需考虑星体引力对姿态控制的干扰,只需要做好发动机反推控制就行。
即便是发动机反推未开启,以小行星的引力来说,也不足以对隼鸟二号着陆产生强烈冲击。
同时,在上升器起飞的过程中,发动机推力要求也没那么高。
而由于月球引力较大,嫦娥五号要软着陆,则需要在发动机制动和月球引力中间保持平衡,其控制要求非常精准。
在上升器升空时,发动机需要克服较大的月球引力,同时仍然要做好姿态控制,这对于发动机推力测控精度要求极高。
隼鸟二号的难度更多体现在测控信号传输上。龙宫小行星比月球远的多,随着距离增大,信号衰减会非常严重,而且会经常面临太阳的信号阻挡,这是难点所在。
第4个回答  2020-12-25
应该是嫦娥五号的技术水准更高,更强。因为嫦娥五号不仅要完成标本采集,还要返回地球,所以难度上要是更大的。
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