隼鸟号娘
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| 基本资料 | |
| 本名 | はやぶさ（Hayabusa，隼鸟号） |
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| 别号 | 第20号科学卫星MUSES-C |
| 出身地区 | 日本 |
| 活动范围 | 日本→太空→小行星“糸川”→太空→地球 |
| 所属团体 | 宇宙科学研究所(ISAS)→宇宙航空研究开发机构(JAXA) |
| 个人状态 | 任务完成，探测器本体于地球大气层中烧毁 |
| 亲属或相关人 | |
| 小行星娘、隼鸟2号娘 | |
隼鸟号娘是日本的“隼鸟号”(はやぶさ)小行星探测器的拟人化萌娘。
简介
「隼鸟号（はやぶさ）」是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）于2003年5月9日发射前往小行星「系川（イトカワ）」进行着陆采样及其他探测任务的无人太空探测器，原本应该在2007年便结束任务返回地球，但因为飞行过程中出现燃料泄露、系统故障、丢失测控与姿态捕获等等意外，导致隼鸟号的飞行任务被延迟了三年，直到2010年才成功返回地球。由于隼鸟号的飞行任务历尽波折最终仍然取得圆满成功，因此也得到了“不死鸟”的绰号。
隼鸟号为人类第一颗成功在地外小天体着陆采样并返回的航天器。
隼鸟号成功归来是日本2010年重要的年度大事之一，同名电影于2011年上映，而关于隼鸟号故事的周边产品，如书籍、DVD、模型等都也相当热卖。事件成为一些画师的创作灵感，部分画师对隼鸟号进行拟人化。
如作品《SHooting pretty》，同时拟人化后的隼鸟号也出现了模型，由“青岛文化教材社”制作，2010年十月开始贩卖。
日本宇宙航空研究开发机构JAXA官方为隼鸟号特别制作的冒险日志，以类似绘本的方式讲解隼鸟号的故事[1]。
在niconico上，也出现以此为题材的歌曲，如初音未来演唱的《远方的梦想》、《隼鸟号》。
隼鸟号的后继者，隼鸟2号小行星探测器于北京时间2014年12月3日12时22分由H-IIA运载火箭自种子岛航天中心成功发射升空，并在2018年6月抵达目的地1999JU3“龙宫”小行星，于2019年中完成取样及投放探测器进行表面考察等任务后，在2020年12月6日携带样品成功返回地球，顺利圆满完成所有任务目标。
详见：隼鸟2号娘
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经历
- 以下时间均为东九区时间。
早在1986年，ISAS就计划探测小行星并提取样本回地球，但当时被认为技术还不成熟。1987~1994年间，ISAS和NASA联合发射了会合-苏梅克号与星尘号等探测器，其中星尘号穿越了彗星慧尾并采集了彗尾气体样本。1995年，ISAS终于提出任务“MUSES-C”，其目的是发射探测器，从小行星4660上提取样本，此外将小行星10302作为备选对象。但是2000年，M-V型遥四运载火箭发射失败，导致采用同型号运载火箭发射的小行星探测器计划发射时间不得不由2002年7月延后至11月/12月，这也使得无论是小行星4660还是10302都超出了发射窗口。不得已，ISAS将目标改为了小行星1998 SF36，其后被命名为小行星25143“糸川”。
这颗小行星是在1998年在丽倪耳计划中被发现的，当时的临时编号为1998 SF36，在2000年，被日本的隼鸟任务选择为探测的目标之后，就被命名为“糸川”，以纪念日本的火箭科学之父糸川英夫（Hideo Itokawa）。1958年，因为K-6火箭的成功，日本成为了亚洲第一个独立发射探空火箭的国家，这正是由糸川英夫及其同事研制的，升空高度达到了60千米。
前往糸川
东京时间2003年5月9日13时29分25秒，小行星探测器由M-V遥五运载火箭从日本种子岛航天中心成功发射升空，并被命名为“隼鸟号”。在面向公众征求探测器的命名时，还有一个备选名称“ATOM”（Asteroid Take-Out Mission，小行星采样任务的缩写），但因为会让人联想到原子弹而被弃用。同年十月，ISAS和航空宇宙技术研究所（NAL）、宇宙开发事业团（NASDA）被合并为日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency，即JAXA）。
2003年5月27日，隼鸟号的离子推进器开始试验性点火测试，以避免漏电等事故，同时监测运转状况。7月底状况分析完成，由于离子推进器A的推力不稳定，使用其他三台推进器进行加速。11月4日，隼鸟号遭遇史上最大规模的太阳耀斑爆发，导致太阳能电池功率下降以及单粒子翻转等问题，预计的任务时间被延长。
2004年3月14日，离子推进器关闭，计划利用地球进行引力弹射。5月19日，以极其接近地球的高精度成功进行引力弹射。10月，因为太阳能电池的功率不足，只能在和地球通讯时关闭部分离子推进器。12月9日，离子推进器工作已超过2万小时。
2005年2月18日，隼鸟号通过其轨道远日点，也创下了搭载离子推进器的航天器到达的离地球最远距离记录。7月29日，隼鸟号初次捕捉到了“糸川”的画面，在之后的数天内拍摄了共24张照片，以决定轨道如何调整。7月31日，三个反作用动量轮装置中控制X轴的装置发生故障，只能由剩下两个动量轮辅以采用液体化学燃料的姿控推力器维持着姿态稳定，为此离子推进器暂时停止加速推进。8月为了补足落下的进度，离子推进器以全力加速推进。
降落
2005年9月12日，隼鸟号到达了距离“糸川”20公里处，对“糸川”进行拍摄以选择着陆地点。10月2日23时8分，控制Y轴的动量轮组件也发生故障停止工作，此时姿控发动机的推进剂尚充足，但仅凭一组动量轮与姿控发动机无法确保完成着陆所需的精细姿态控制，也无法用高增益天线对准地球进行通讯，只能用有34分钟延迟的中增益天线。为此不得不采用离子推进器的不对称推进辅助维持姿态。
11月4日，隼鸟号进行第一次降落预演，后又于9日与12日分别进行第二次和第三次预演，并在第三次预演时投下探测器MINERVA，但是都失败了，MINERVA也因此未能到达小行星地表而失联。11月20日，隼鸟号进行第一次着陆尝试，并释放出载有88万人名字的标志。标志成功落地，但隼鸟号在着陆中因为检测到障碍物自动上升，后再次着陆。期间通讯中断约30分钟，为避免不测指挥中心发出异常中止指令让隼鸟号上升脱离小行星表面，但由于种种软件故障及通讯延迟，这一指令直到隼鸟号成功着陆并完成采样之后才发送到探测器。因为着陆时异常中止模式没有解除，导致原定用于击碎小行星地表以方便采集样本的金属弹丸没有发射出去，不过可能采集到被冲击扬起的灰尘。
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11月26日，进行了第二次着陆，按照计划着陆1秒后脱离。这一次金属弹丸也成功投放[2]。9小时后，隼鸟号飞离，在距离“糸川”五公里处静止。这时发现姿控发动机出现燃料泄露，通过关闭阀门中止泄露。27日尝试发动机点火，但因为之前的燃料泄露，姿控发动机难以控制飞行姿态。
故障与返回
2005年11月28日，由于燃料泄漏导致姿控推力器失效，加之动量轮故障导致的飞行姿态不稳，通讯中断，次日通过低增益天线恢复。经过12月2日~4日的一系列调整，暂时稳定探测器状态，但在12月9日通讯再次中断，而且这次还是完全失去讯号。
在计划负责人川口淳一郎教授提出拯救计划[3]后，JAXA决定隼鸟号的预定返回时间延长3年，在此期间多次会议讨论可能稳定探测器姿态并恢复通讯的方法甚至全体跑去神社烧香。不久，负责离子引擎的国中均教授和日本电气公司(NEC)高级项目经理堀内康男提出之前在着陆时采用过的利用离子推进器不对称喷射产生的力矩调整及稳定探测器姿态的方案，并被采用。最终在2006年1月23日，隼鸟号成功重新建立三轴姿态稳定并与地球恢复稳定通信。
1月26日，判明隼鸟号的11枚锂电池中，目前有4枚因为过放电无法再充电，其余电池电量也已完全耗尽只能依靠太阳能电池维持和充电，化学燃料和氧化剂也因为之前的燃料泄漏完全损失，不过离子推进器的氙气燃料依然存留有42~44千克。2007年1月17日，小行星样本被成功收纳到返回舱中。4月20日，改由D座推进器单独提供推力。4月25日，隼鸟号启动离子推进器，开始变轨并进入返回地球的巡航轨道。7月28日，因故障由C推进器代替D推进器。10月18日，完成第一次变轨。
2008年2月8日，隼鸟号经过长时间轨道飞行后第三次通过远日点。2009年2月4日，经过长时间惯性滑行之后，D推进器成功点火并进行第二次变轨机动。8月13日，D推进器停止工作。在解决推进器故障前，隼鸟号依靠引力惯性继续飞行。9月26日，D推进器恢复工作，但在11月4日，D推进器因中和器长时间工作老化而停止工作，于是隼鸟号彻底失去了推进力，若只依赖惯性的话就得再多花上3年才能返家。此时还是国中教授与堀内教授想出了解决方案，利用设计中预留的四台离子推进器之间的互联电路[4]，用初期因离子源故障而不使用的A推进器中尚完好的中和器与B推进器的离子源相连，成功使B推进器恢复工作。
2010年1月13日，确认隼鸟号已进入地球引力圈。2月26日，通过月球轨道，进行制动以确保进入地球轨道。3月5日，距离地球16万公里，离子推进器暂时关机以精确测定轨道，预备下一步的精确变轨机动。3月20日，距地球4.6万公里。3月27日，第二次制动变轨结束，此时距地球约2万公里。
4月4日，开始进行精确测控和引导。6月3日，隼鸟号点燃离子推进器进行最后的轨道修正，5日最后修正机动结束。9日，通过测控确定隼鸟号的轨道参数，预测返回窗口和位置。
6月13日，确定隼鸟号将会溅落在澳洲南部一片军事试验区域，这片区域在13日22时到次日0时被禁飞禁航以便隼鸟号降落。
19时51分，搭载着样本的返回舱与探测器本体分离，返回舱将再入大气层并开伞着陆在澳大利亚着陆区回收，探测器本体则再入地球大气焚毁。（若一切正常原本探测器在投放返回舱后需进行偏航机动以避免意外进入地球大气，但显然此时浑身疮痍的隼鸟号能完成将返回舱送入返回轨道的任务已经是奇迹，不可能再完成偏航机动。）
22时02分，隼鸟号在再入前拍摄并发回最后一张地球照片。
22时08分，与隼鸟号失去通讯。
22时30分，完成再入与返回机动的所有指令上注。
22时51分，满身疮痍的隼鸟号最终以12公里/秒的速度再入大气层，如流星般划过夜空，并在摩擦的高温中解体焚毁。与此同时，其返回舱也再入大气层，并在预定区域开伞成功着陆。
次日16时38分，返回舱被回收队伍发现并回收。
6月17日，返回舱被运回日本本土进行分析。 6月18日，对返回舱内的密封载荷舱进行CT扫描，此时仅能确认其中没有大于1mm直径的样本存在。 6月24日，密封舱A舱开封。 7月6日，从密封舱A舱中取出采集样本（少量微粒和气体），开始进行研究。 11月16日，初步研究完成，发表论文证实所采集的样本为地外物质，并提出根据样本对糸川小行星成因的分析。至此隼鸟号探测任务所有主要目标完成，任务宣告圆满结束。整个任务历时超过七年。 12月7日，密封舱B舱开封并取出样本。
2011年1月17日发表日后对样本进行分析的初步计划，对采集到的样本开始长期研究。
隼鸟号娘设定
- 因为探测器主体是黄色，很多作品中隼鸟号娘被描绘成黄衣的少女，也包括前述的niconico的视频。在身体两边是太阳能电池。
- 在《現代萌衛星図鑑 第2集》中隼鸟号则是黄衣蓝发，在头上有一处十字型头饰。
- 因为其在大气中燃烧时的场面很壮丽，有不少作品也描写其坠落时的样子，如下面两幅：
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| P站id：14609298 作者：NTAKE | P站id：11292925 作者：レタス |
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注释
- ↑ https://www.isas.jaxa.jp/j/enterp/missions/hayabusa/fun/adv/index.shtml
- ↑ 但事后检查资料发现弹丸实际上因为指令冲突而没有发射。
- ↑ 计划内容主要是计算隼鸟号的自旋与轨道，并提出在9月~11月时隼鸟号高几率可以抵达能重新展开通讯的位置进行拯救作业，不然隼鸟号连讯号都不见了还要花经费去搜寻，对没钱的JAXA来说无疑是第一个直接砍掉的浪费钱计划
- ↑ 这个电路是先前国中教授在组装时拼命说服川口教授装上去的。因为任何一丁点的重量增加都会在宇宙中造成大小不一的影响(严重时甚至可能影响到姿态控制)，所以在非必要的情况下这些不确定能否正常运作的追加装置几乎是能省则省。
外部链接
ムラナコ设计的隼鸟号拟人：https://www.pixiv.net/member_illust.php?mode=medium&illust_id=10773932
https://jandan.net/2010/06/15/welcome-back-hayabusa.html