世界上第一張在小行星上拍攝的照片！

知識 10-18

剛剛抵達小行星「龍宮」三個月的JAXA的隼鳥2號探測器可謂風馳電掣、捷報連連。9月21日成功向「龍宮」釋放巡視器MINERVA-II1，10月3日又成功釋放著陸器MASCOT。

著陸點選定

隼鳥2號帶了三個巡視器（MINERVA-II1 ROVER 1A、ROVER 1B和MINERVA-II2 ROVER 2）和一個著陸器（MASCOT），計劃在10月初之前把巡視器MINERVA-II1和著陸器MASCOT都丟下去。

基於7-8月的前期考察，JAXA於8月17日迅速選定了著陸點：

巡視器MINERVA-II-1：N6

著陸器MASCOT：MA-9

第一次著陸採樣：L08（備選點：L07、M04）

選定的著陸點位置，其中L和M分別表示低緯度和中緯度。別忘了小行星「龍宮」的直徑只有約900米，所以正方形框的邊長只有約100米。來源：JAXA、東京大學等

三處著陸點在未投影的照片中的位置

距離龍宮表面6公里處的光學航法相機拍攝的照片中三處著陸點的位置。來源：JAXA、東京大學等

巡視器MINERVA-II1：

夙願得償，「龍宮」徜徉

13年前，隼鳥號曾攜帶一枚約1斤重的迷你著陸器Minerva，但Minerva著陸失敗了。

而現在的Minerva-II1長啥樣？基本就是改進版的Minerva。Minerva-II1由兩枚直徑18厘米，高7厘米的「滾輪」形巡視器Rover-1A和1B組成，每個1.1公斤，由JAXA和多個大學及機構共同研製。

Minerva-II1的兩個巡視器Rover-1A和1B。來源：JAXA

Minerva-II的滾輪周邊一圈是太陽能板，能自主供電，讓巡視器可以主動從小行星表面彈起然後落到新的地方；而周邊的棘刺一樣伸出來的探針則是可以測量溫度的「觸角」——溫度感測器，可以在跳躍翻滾的同時測量「龍宮」表面的溫度。相機當然也是帶了的：Rover-1A帶了4台相機，1B帶了3台相機，可以在「龍宮」表面拍攝彩色立體照片。此外，兩台巡視器上還都帶了光感測器、加速度計、陀螺儀等儀器。

所謂「巡視器」，當然是能一邊移動一邊探測的。只不過，因為小行星「龍宮」實在是太小了，表面重力極其微弱，如果用我們熟悉的好奇號火星車那樣帶輪子的巡迴車反而移動不便。

因此當年隼鳥號的Minerva和現在隼鳥2號的的Minerva-II都採用了這種「滾輪」式形態，每一次跳躍移動時最長可以在空中停留15分鐘，水平方向最大可移動15厘米左右[8]。

（左）好奇號，來源：NASA；（右）Minerva-II1-1A（遠處）和Minerva-II1-1B（近處），來源：JAXA

作為Minerva繼任的Minerva-II，不僅代表它自己，也承載著人們寄托在Minerva身上的夙願。因此Minerva-II1的命運將會如何，是一個牽動人心的懸念。

9月21日13:06（日本時間），隼鳥2號從20公里高的停留高度降落到距離龍宮表面50-55米近的高度後釋放兩台巡視器，不久後隼鳥2號開始上升，直至回到20公里處。

13年前的場景正在重現！

時光切回到2005年11月12日，隼鳥號本想下降到了距離小行星「絲川」表面44米的地方釋放著陸器，然而由於指令沒有及時傳達，隼鳥號過早釋放了Minerva。

結果就是釋放時的Minerva距離「絲川」地表太高，而「絲川」自身的引力又非常小，最終Minerva逃逸到了太空，著陸失敗。

而這一次，隼鳥2號揚眉吐氣了。釋放後不久，項目組就確認兩台巡視器順利著陸，而且還傳回了照片。

這是世界上第一個順利著陸在小行星上的巡視器，也是第一個從小行星表面成功拍攝照片並傳回數據的探測器。

由於一開始兩台巡視器都在滾動和跳躍狀態，所以傳回的照片格外有「藝術感」。

9月21日13:08(日本時間），剛分離不久的Rover-1A在滾動中拍攝的隼鳥2號（右上）和「龍宮」表面（左下）

9月22日11:44(日本時間）Rover-1A在跳躍中拍攝的「龍宮」表面，右側白色的是太陽光

別看照片糊成這樣，可把隼鳥2號項目組的科學家們開心壞了。ta們也確實有理由欣喜若狂，因為這意味著許多當初為隼鳥號設計的探測技術，直到隼鳥2號終於證實了可行性。

另一方面，別忘了為了釋放巡視器，這也是隼鳥2號飛的最低的一次：距離「龍宮」表面最近只有50米！所以，這也是隼鳥2號近距離拍攝「龍宮」表面的大好機會。

不久，JAXA就公布了隼鳥2號的相機在釋放著陸器階段拍攝的高清照片。

9月21日9月21日13:04(日本時間），隼鳥2號距離「龍宮」表面64米處連續拍攝的「龍宮」高清照，這也是「龍宮」目前為止最高解析度的一張照片。

拍攝的區域是紅色箭頭所指的黃框中的範圍，而且……隼鳥2號還拍到自己的影子！

當年隼鳥號接近小行星「絲川」時也拍到過自己的影子。

隼鳥號接近小行星「絲川」表面MUSES-C區域時時拍到的自己的影子。來源：JAXA

emmm……距離64米的隼鳥2號拍的照片比表面的兩台Minerva-II1拍的清楚啊有木有？！

手不抖比離得近更重要啊有木有……再貴的相機也一樣！

不過，略加休整之後的Minerva-II1傳回的照片已經清楚多了。

Rover-1B在9月23日跳躍之前（左）和落地之後（右）拍攝的照片，確實有種「龍宮徜徉」的感覺

Rover-1A在9月23日拍攝的「龍宮」照片里還拍到了自己的影子，天線和探針清晰可見

Rover-1B在9月23日10:34-11:48拍攝的15幀照片還製成了這個短視頻，應該算是第一部在小行星上拍攝的視頻了吧23333

著陸器MASCOT：

爭分奪秒，時不我待

不同於小巧的「滾輪」一般的Minerva-II1，德國宇航中心（DLR）和法國宇航局（CNES）共同研製的著陸器MASCOT則是個中規中矩的「大方盒子」：重約9.8公斤，大小約27.5×29.0×19.5厘米。

MASCOT一共攜帶了4個科學儀器：

寬角相機MASCAM：用於拍攝「龍宮」表面不同波段的照片

分光顯微儀MicrOmega：用於探測「龍宮」表面的礦物成分和性質

熱輻射儀MARA：用於探測「龍宮」表面的溫度；

磁力計MASMAG：用於探測「龍宮」的磁場。

MASCOT的外觀和攜帶的科學儀器。來源：JAXA

此外，MASCOT還配備了用於導航定位的GNC感測器，而且雖然是著陸器，但MASCOT也可以完成一定程度的滾動和跳躍，主要目的是為了調整觀測角度，讓頂端天線那面朝上。不過，不同於可以多次主動彈跳移動的Minerva-II1，MASCOT只能自主彈跳移動一次。

10月2日，隼鳥2號開始下降，並在北京時間10月3日降落到距離龍宮表面約51米近的高度後（北京時間10時左右）釋放MASCOT，不久後隼鳥2號再次上升，不過這次，隼鳥2號並不會直接一口氣上升到20公里處，而是會在「龍宮」上空2.5公里處懸停一段時間（下圖中的hovering段）跟蹤觀察MASCOT。

MASCOT著陸安排。來源：JAXA

約18分鐘後MASCOT順利著陸（6分鐘的自由落體+11分鐘的彈跳，龍宮表面的重力加速度只有地球的約1/66500），不久還傳回了第一張它在降落過程中拍攝的小行星「龍宮」表面。找得到MASCOT的影子嗎？

MASCOT拍攝的第一張「龍宮」照。來源：DLR

而另一邊，天上飛著的隼鳥2號也拍到了MASCOT分離的瞬間！

MASCOT從隼鳥2號分離的瞬間。來源：JAXA、東京大學等

分離2分多鐘後，隼鳥2號還同時拍到了一張全家福：「龍宮」、自己的影子、MASCOT和MASCOT的影子大合照。

隼鳥2號拍攝的「全家福」，出了攝影師本師未能入鏡。MASCOT的白點是頂端天線。來源：JAXA，東京大學等

和裹著一身太陽板的Minerva-II不同，MASCOT主要以鋰電池來供電，預計可供電時間只有：16個小時（也就是「龍宮」上的兩天）。

也就是說，一旦MASCOT開始工作，也就意味著它正走向生命的盡頭，它將爭分奪秒完成預定的探測。

10月4日，在馬力全開實際工作了17個小時、彈跳移動了不止一次、完成了預定觀測並順利傳回所有數據之後，MASCOT結束任務。

雖然對這些數據的正式處理還沒有完成，但MASCOT著陸期間觀測到的初步結果已經足夠讓人驚訝——小行星「龍宮」表面只有大大小小的石塊，居然沒有沙土層（或者叫風化層），這完全不同於人們之前所想的，也不同於人們在其他小行星上看到的！因為按理說，「龍宮」這樣古老的小行星經歷了幾十億年的空間風化，表面是應當有一層細密的沙土層堆積覆蓋的。

（左）MASCOT的著陸路徑，（右）MASCOT快要著陸時拍攝的「龍宮」表面。可以看到「龍宮」表面凹凸不平，而且都是堅硬的石塊。來源：JAXA、DLR

這個結果對接下來計劃親自著陸採樣的隼鳥2號來說也不是個好消息，因為這表明小行星「龍宮」表面可能壓根就沒有平坦又「鬆軟」的地方——這既不利於著陸，也不利於採樣。