北京时间2024年10月7日22:52(美国东部夏令时7日10:52),在卡纳维拉尔角太空军基地SLC-40工位,“猎鹰九号”运载火箭搭载“赫拉”小行星探测器准时发射升空,1小时16分9秒后星箭分离(高度7598千米,速度32097千米/小时),将探测器送入前往“迪迪莫斯”小行星系统的行星际转移轨道(interplanetary transfer orbit)。
“赫拉”(Hera)是欧空局空间安全计划(Space Safety programme)下的第一次任务,也是欧空局(ESA)首次小行星探测任务。该任务耗资3.63亿欧元(4.01亿美元),德国是任务最重要的参与者。该任务是美国航空航天局(NASA)双小行星重定向试验(Double Asteroid Redirection Test,DART)任务的后续任务,将在DART探测器对“迪迪莫斯”(Didymos)双小行星系统中较小的“迪莫福斯”(Dimorphos)小行星进行撞击后进行详细探测,以评估撞击使小行星轨道偏转的有效性,并帮助将这项试验转化为行星防御技术方案。
“赫拉”任务包含主航天器“赫拉”探测器和2颗6U立方体卫星(E2)“尤瑞特斯”(Juventas)和(E1)“米拉尼”(Milani),搭载卫星通过深空部署器安装在主航天器顶部面板上。“赫拉”探测器由德国OHB公司牵头研制,主体长、宽、高均约为1.6米,配备一对太阳翼,展开状态翼展11.6米,发动机采用肼燃料双组元推进剂,发射质量1081千克 。
“赫拉”探测器主载荷和搭载星位置示意图
该任务探测器搭载了12套主要有效载荷,其中主航天器上安装了8套,包括(A)2台小行星取景相机(AFC)、(B)热红外成像仪(TIRI)、(C)2台星敏感器(ST)、(D)高光谱成像仪(HyperScout H)、(F)激光测距仪(LRF)、(G)航天器监测相机(SMC)、(H)2台卫星间通信链路设备(ISL)、(I)低增益天线(LGA);搭载卫星上4套,“尤瑞特斯”安装了“尤瑞特斯”雷达(JuRa)、太阳系小型天体重力仪(GRASS),“米拉尼”安装了小行星光谱成像仪(ASPECT)、挥发性原位重力分析仪(VISTA)。
发射升空后,“赫拉”转入了为期2年的转移飞行。2024年10月“赫拉”将实施首次深空机动,以为2025年3月飞越火星做好准备,飞越火星时探测器将观测到火卫二(Deimos)卫星。2026年2月“赫拉”将进行第二次深空机动。2026年10月,“赫拉”将实施一次“脉冲交会”(impulsive rendezvous)以进入小行星系统附近进行环绕轨道插入。
“赫拉”将环绕双小行星系统的质量中心运行,将绘制“迪莫福斯”(Dimorphos)DART撞击坑形状图,以便在未来设计小行星偏转任务。最后,“赫拉”将着陆在“迪迪莫斯”表面。搭载星“尤瑞特斯”和“米拉尼”将首先围绕“迪迪莫斯”(Didymos)系统或“迪迪莫斯”小行星进行环绕探测,二者最终将着陆在“迪莫福斯”(Dimorphos)表面。该任务将揭示小行星的表面特性和内部结构,可能会揭露“迪莫福斯”是否是由“迪迪莫斯”表面碎片组成的。
“猎鹰九号”为太空探索技术公司(SpaceX)研制的大型低温液体运载火箭,采用两级串联构型,一级设计可实现40次重复使用。“猎鹰九号”起飞质量549 吨,其标准地火转移轨道(TMI) 运力4.02吨。本发火箭采用第23飞的一级B1061.23,为了给探测器提供足够的速度增量,一级不做回收。
B1061.23是“猎鹰”系列火箭第2枚23飞芯一级模块,该模块于近四年前在SpaceX Crew-1任务中首次飞行,此后还支持了SpaceX Crew-2、1次国际空间站货运任务以及其它卫星任务和10次“星链”任务。
在此前的SpaceX Crew-9任务中,在部署“龙”载人飞船后,“猎鹰九号”二级在进行离轨点火时出现异常,该箭被美国联邦航空管理局(FAA)责令停飞,且当前还处于停飞状态。由于本次任务执行地球逃逸轨道发射,末级不会离轨再入,太空探索技术公司被允许实施发射。
本次任务准备过程中一度遭遇了很糟糕的天气,云层很厚,还下着雨。美东时10月6日的一份天气预报预测,发射窗口出现有利天气的概率只有15%,但到了发射当天早上情况有所改善,发射得以继续。
本次任务是2024年“猎鹰九号”运载火箭第94次发射、卡纳维拉尔角太空军基地第51次发射、美国第112次发射和世界第183次发射。
作者:木兰星舟
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