先是冲我打了一枪，然后还要开炮…人类也太凶残了吧！
今年2月底，隼鸟2号向小行星龙宫开了一枪，然后顺利采集到了龙宫的样本（前情提要：电光火石，短兵相接！隼鸟2号第一次龙宫采样全记录）。
如果你觉得打一颗5克重的子弹已经够“暴力”的了，那可就太小看隼鸟2号了。真正暴力的，还在后面呢。
北京时间2019年4月4日（今天）中午12:00，隼鸟2号开始下降，并将于明天（4月5日）上午9:56向小行星龙宫开炮投下撞击器（SCI）。
撞击器（SCI）整体呈圆锥形，底部直径0.3米，释放之前外面会套着一个罩子。
撞击器（SCI）的位置（左）和实物（右）。来源：JAXA[3, 4]
隼鸟2号投下撞击器并采样的假想图
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来源：JAXA[1]
这枚总重达14公斤的撞击器，其中有9.5公斤都是炸药（环四亚甲基四硝胺(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)），只有最底端有一块厚约5毫米、重2公斤的纯铜质薄板——这是最终会撞上龙宫的肇事者。之所以用纯铜作为撞击体，也同样是处于防止样本被污染的考虑。
撞击器内部组成和结构。来源：JAXA[4]
那所以是一块直径0.3米，厚5毫米，重2公斤的铜板pia上龙宫表面的么？不是的…随着炸药的引爆，铜板会在0.001秒里迅速被加速到2公里/秒。
在这个加速过程中，铜板会在极短的时间里发生变形，迅速“缩成”一颗炮弹。
铜板加速过程中的变形，注意铜板一开始会先改变凹凸的朝向。来源：JAXA[3, 5]
计划投下“炸弹”的位置
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（左）第二次着陆采样区域依然在赤道上，红点S01处，红色虚线圈中是第一次着陆采样区“玉手箱采样区”。（右）计划投下撞击器的位置。来源：JAXA[2]
S01区域的高清细节，ONC-T相机拍摄于2019年3月8日距离龙宫表面35米处。来源：JAXA、东大等[3]
虽然目前我们还不知道这颗炮弹会在龙宫闹出多大动静，但还是可以从2011年10月隼鸟2号项目组在地球上做模拟“开炮”实验里想象一二。
炮弹水平射出，打穿障碍物。来源：JAXA[6]
炮弹在飞出的瞬间“缩”到直径0.135米大小。
撞击试验中子弹飞翔的样子。来源：JAXA[7]
炮弹一一击穿数个4×4米大的障碍物。
来源：JAXA[3]
最终高速撞向100米开外、用来模拟小行星龙宫表面的土山上。
来源：JAXA[8]
可以想见，这次“火拼”一定会非常惨烈。当铜炮弹撞上龙宫表面的时候，必然会激起漫天的石块和灰尘——这些都可能撞伤隼鸟2号。
隼鸟2号的解决方案是——惹不起躲得起。
实际“开炮”的时候，隼鸟2号将下降到距离龙宫表面500米高处丢下“炸弹”，撞击器从释放到爆炸会隔上40分钟，而隼鸟2号就会利用这段时间赶紧飞得远远的。
嗯，等尘埃落定之后再飞回来采样…
BUT，虽然是保命要紧，但这种千载难逢的火拼大戏怎么能不拍下来呢？？？必须不甘心的呀！
怎么办？
隼鸟2号专门携带了一个用于拍摄这场火拼大戏的相机——分离相机DCAM3。
在飞走躲避的过程中，隼鸟2号会掐准时间丢下这个分离相机，然后让这个相机来拍摄撞击爆炸全过程，自己则躲得远远的。
隼鸟2号投下撞击器之后的躲避计划。来源：JAXA[3]
其实，无论是撞出新鲜物质，还是边撞边拍大片儿，这都不是隼鸟2号的首创。早在2005年，NASA的彗星探测器深度撞击号（Deep Impact）就曾经成功释放撞击器撞击了坦普尔彗星1号的彗核，并同时通过飞掠器对撞击过程进行了跟踪拍摄。不过，撞击+跟踪拍摄+后续实地着陆采样，这将会是隼鸟2号的独家首创。
深度撞击号撞击彗星坦普尔1号的过程。来源：维基
至于隼鸟2号这个分离相机为啥叫DCAM3（Deployable Camera 3）嘛…是因为隼鸟2号或者之前的隼鸟号带过DCAM1和DCAM2吗？并不是，其实是JAXA在2010年和金星任务Akatsuki号一同发射的太阳帆任务——IKAROS上搭载过同款的DCAM1和DCAM2，虽然换了个探测器，但相机的传承还是要接上
IKAROS任务的假想图。别怀疑自己的发音，这个缩写就是希腊神话里被太阳烧化了翅膀的伊卡洛斯（Icarus）的意思。这个世界上第一颗以太阳帆为动力的星际空间探测器，于2015年5月失联。来源：JAXA
分离相机DCAM3的功能很简单，由三部分组成：分离装置、摄影装置和数据传输装置…分工协作可以说是安排得明明白白的…
分离相机DCAM3一共有两个镜头：
DCAM3-A相机用于拍摄低分辨率照片，配套的A天线会实时把照片无线传回给隼鸟2号；
DCAM3-D相机用于拍摄高辨率数码照片，配套的D天线只能非实时把照片无线传回给隼鸟2号。
分离相机DCAM3的位置和结构。来源：JAXA[3, 4]
更绝的是给DCAM3相机的分离装置还配了一个监视相机MCAM…为的是…拍摄分离相机和隼鸟2号分离和分离之后的情况
emmmm…一个为了拍撞击器分离之后的情况而设计的相机，上面又带了一个专门拍摄这个相机分离之后情况的相机…有一种被强迫症支配的恐惧
想到用小吸尘器清洁大吸尘器的莫妮卡…来源：《老友记》S10E10
分离相机DCAM3自带电池，可以最多保证3个小时的拍照和数据传输，最远可以向10公里外的隼鸟2号无线传输讯号。
在爆炸的硝烟平息之后，隼鸟2号会飞回“火拼现场”视察。如果这里可以允许隼鸟2号安全着陆的话，才会有第二次着陆采样。
那么，如果不能采样了，这么折腾一把会不会很浪费？
也不会。
因为爆炸本身就有足够的科学意义了。
比如，龙宫这种质地松散、重力又小的小行星被撞了之后会怎么样？溅射物会怎么飞？炸完之后的龙宫表面会多大程度地地动山摇？表面的石块会怎么移动？
比如，龙宫地下的物质是什么样的？即使不能采样，也可以拍照看看形态和光谱特征啊。
比如，如果撞上了石块，石块会怎样碎裂？
比如，会撞出多大的撞击坑？不同颗粒大小、不同孔隙率的表面上，形成的撞击坑也会大小和形态迥异。按照隼鸟2号这个撞击器的大小和速度来推测，在龙宫表面形成的撞击坑小到十几厘米，大到10米都是有可能的，所以根据撞出的撞击坑的大小和形态，我们可以反推龙宫表面物质的性质。
不同质地的表面上会形成不同大小和形态的撞击坑
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不同质地的表面上的撞击实验。来源：JAXA[9]
也会产生不同形态的溅射物
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不同撞击速度、不同质地的表面上的撞击实验。P表示孔隙率，Φ代表撞击体直径。来源：JAXA/神户大学Arakawa实验室[2]
总之，这绝不仅仅是一次为了采样而开展的“暴行”，也同样是一次撞击体各种参数充分可控、可测、难能可贵的撞击试验，这次实验本身就会告诉我们许多关于龙宫、关于龙宫这类乱石堆型小行星的秘密了。
亲爱的乙姬公主，我将再次前来，抢拿走龙宫的“宝箱”。——怪盗基德隼鸟2号
4月5日隼鸟2号开炮释放撞击器的日程安排（北京时间）
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汉化自：JAXA[3]
如果炸完之后的表面还算安全的话，隼鸟2号将在5月以后进行人工撞击坑附近的第二次采样；
7月以后释放最后一个巡视器MINERVA-II2；
第三次着陆采样很可能就取消了…
最终，隼鸟2号将于今年11-12月动身离开龙宫，并于2020年末带着乙姬公主的“宝箱”返回地球。
隼鸟2号任务进度表。改编自：JAXA[4]
本文授权首发于公众号「果壳］（Guokr42）
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关于作者
灰原哀博士（haibaraemily），从事行星科学研究，本公众号主页君。更多精彩，欢迎关注公众号~
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[1] JAXA | 「はやぶさ2」タッチダウン想像図CG/"Hayabusa2" CG Animation
https://www.youtube.com/watch?v=OR-vN1xyfF0
[2] http://www.hayabusa2.jaxa.jp/enjoy/material/press/Hayabusa2_Press20190402_ver5.pdf
[3] http://www.hayabusa2.jaxa.jp/enjoy/material/press/Hayabusa2_Press20190318_ver8.pdf
[4] http://global.jaxa.jp/projects/sat/hayabusa2/pdf/sat33_fs_23_en.pdf
[5] Saiki, T., Imamura, H., Arakawa, M., Wada, K., Takagi, Y., Hayakawa, M., ... & Okamoto, C. (2017). The small carry-on impactor (SCI) and the Hayabusa2 impact experiment. Space Science Reviews, 208(1-4), 165-186.
[6] 「はやぶさ2」衝突装置 爆点の様子/Hayabusa2 situation of a collision test
https://www.youtube.com/watch?v=lWnl_G3_N1Y
[7] 「はやぶさ2」衝突装置 飛翔体の様子/Hayabusa2 situation of a collision test
https://www.youtube.com/watch?v=YbH05lK-DOg
[8] 「はやぶさ2」衝突装置 着弾の様子/Hayabusa2 situation of a collision test
https://www.youtube.com/watch?v=gmh2lGjXm7w
[9] Arakawa, M., Wada, K., Saiki, T., Kadono, T., Takagi, Y., Shirai, K., ... & Hirata, N. (2017). Scientific objectives of Small Carry-on Impactor (SCI) and Deployable Camera 3 Digital (DCAM3-D): observation of an ejecta curtain and a crater formed on the surface of Ryugu by an artificial high-velocity impact. Space science reviews, 208(1-4), 187-212.