本周三晚,日本将一台全新的X射线太空望远镜发射至地球低轨道,同时发射的还有日本首个小型月球登陆器。
9月6日,东部时间晚7点42分,一枚配备了2台SRB-A3型固体推进器的三菱重工H-2A火箭从种子岛宇航中心发射升空。此前,该任务曾计划于8月27日发射,后因故取消。
在直径4米的整流罩中装载的是日本宇航局(JAXA)的小型月球调查登陆器(SLIM),以及JAXA与NASA合作并有欧空局参与的X射线太空望远镜(XRISM)。
发射14分钟后,XRISM与二级火箭分离,进入500-550公里31度倾角轨道;46分钟后二级火箭进行了远地点点火,1分钟后SLIM与二级火箭分离。
SLIM将不会直接飞往月球。在月球转移轨道点火后,将飞过月球,朝着远地月系统的轨道飞行,并在大约4个月后重新回到月球轨道。这样的飞行路线可以在较小的推力下进入月球轨道,节省推进剂和重量。
在绕月飞行大约一个月后,SLIM将进行大约20分钟的落月尝试,验证轻量高精度着陆能力。
XRISM则将替代日本Hitomi宇宙科学观测站。该观测站在2016年发射一个月后出现姿态控制故障,导致解体。
XRISM飞行器总长8米,直径3米,重2.3吨,搭载了1台软X射线光谱仪和软X射线成像仪。该飞行器将用3年的时间收集星系周围热等离子体云以 超新星、大质量黑洞等极高能宇宙现象的高光谱分辨率数据。它的主要目标是研究能量和物质穿过星系的方式,以进一步了解宇宙结构的进化过程。
XRISM上搭载的“决心”号X射线光谱微量热计由NASA Goddard宇航飞行中心团队开发。该设备需要由液氦冷却,工作在273.1摄氏度。尽管也可以通过机械方式冷却,这可能成为限制仪器寿命的因素。
哈佛史密森天体物理中心的Jonathan McDowell告诉SpaceNews记者:“从90年代起,我们一直在努力将X射线微量热计相机送入轨道”,它将帮助我们获得星系团和黑洞吸积盘中温度达数百万度热气的详细物理状态,包括气体成分,以及利用多普勒效应测量其移动速度。
尽管XRISM的空间分辨率低于Chandra 或 XMM望远镜,但它的高光谱分辨率(类似地球遥感卫星的超光谱成像仪)却具有独特的优势。同时这也将是开发下一代高空间分辨率X射线望远镜前对热量计的一次重要测试。
月球狙击手
SLIM的目标是使日本成为第五个在月球完成软着陆的国家。两周前,印度的月船3号刚刚成功着陆月球南极附近,使印度成为第四个着陆月球的国家。于此几乎同时,俄罗斯的月球25号登陆器在变轨操作失败后坠落月球。
SLIM重200公斤,计划对小型轻量着陆系统和精确定点着陆技术进行验证。
SLIM也被称作“月球狙击手”,将在视觉导航的帮助下尝试在目标距离100米范围内完成着陆。该登陆器将接收SELENE轨道器的观测数据,并将这些数据与自动下降和着陆过程中检测的数据进行比较,极大的减小着陆范围。通常,月球登陆器的着陆范围以公里计。
着陆设备包括1台激光测距仪,着陆雷达和导航相机,以及2台500N发动机和12台小型发动机;SLIM会在着陆后立即释放两个小型月球探测车(LEV),记录着陆地点并验证自动探索能力。
SLIM上搭载的一台多频段相机和一台光谱相机将用于表面成分检测,同时还搭载了一台被动激光反向发射器阵列。登陆器将执行任务至月夜到来。
SLIM的登陆技术表现将影响到后续任务。由印度与日本合作的月球极地探索任务(LUPEX)计划在未来几年内发射。
日本ispace公司的HAKUTO-R M1登陆器在今年早期的登月尝试最终失败。
本周三的发射是H-2A火箭最终的几次任务之一,该火箭将被新款H3火箭替代。H3火箭今年早期的首次发射任务失败,也导致本次发射推迟数月。

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