王帥谷知行( 北京空間科技信息研究所 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所)
小天體探測(cè)發(fā)展態(tài)勢(shì)
王帥1谷知行2
(1 北京空間科技信息研究所 2 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所)
Development of Small Body Exploration
小天體探測(cè)是當(dāng)前空間探測(cè)的一個(gè)重要方向,開(kāi)展小天體探測(cè)不僅可以解決眾多基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,還有助于避免小天體撞擊地球、引領(lǐng)高新技術(shù)和航天工業(yè)的發(fā)展、提升航天大國(guó)地位等。
小行星探測(cè)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)和有效載荷
經(jīng)歷了30余年的發(fā)展,小天體探測(cè)實(shí)現(xiàn)飛越、環(huán)繞、著陸和采樣返回等探測(cè)方式,探測(cè)程度不斷推進(jìn),其科學(xué)目標(biāo)也隨之不斷深入。本文按照時(shí)間歷程、探測(cè)方式分析小天體科學(xué)目標(biāo)的演變情況,及其演變規(guī)律和探測(cè)重點(diǎn)。
小行星探測(cè)的科學(xué)目標(biāo)
小行星探測(cè)的頂層科學(xué)目標(biāo)為研究行星、太陽(yáng)系的形成與演化。為實(shí)現(xiàn)這一科學(xué)目標(biāo),需要根據(jù)小行星的分布、構(gòu)成研究小行星的起源和演變過(guò)程,以及太陽(yáng)系早期的原始成分。
小行星數(shù)量眾多且分布廣泛,既有接近地球軌道的近地小行星,也有距離地球遙遠(yuǎn)的主帶小行星。小行星探測(cè)起步較晚,專門(mén)的小行星探測(cè)任務(wù)多為環(huán)繞和著陸任務(wù),深空-1和“南河三”的主要任務(wù)為進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證,因此科學(xué)目標(biāo)較為簡(jiǎn)單,開(kāi)展了小行星飛越任務(wù)。為深入了解小行星的形成和演化,小行星探測(cè)任務(wù)主要研究小行星的構(gòu)成,特別是小行星的礦物質(zhì)、水和有機(jī)物的情況。
小行星還有一個(gè)特點(diǎn)是類型眾多,需要對(duì)各類小行星有全面的了解,才能理解天體形成和演化的不同路徑,對(duì)太陽(yáng)系、行星的起源和演化有全面的認(rèn)識(shí)。因此,美國(guó)和日本在開(kāi)展小天體探測(cè)任務(wù)時(shí)都考慮了對(duì)小行星各種類型的覆蓋,美國(guó)開(kāi)展的4次小行星探測(cè)任務(wù)分別探測(cè)了S類小行星、Q類小行星、V類和C類小行星、B類小行星,日本主要開(kāi)展的2次小行星探測(cè)任務(wù)分別探測(cè)了S類小行星和C類小行星,未來(lái)還計(jì)劃探測(cè)D類和Q類小行星。
總的看來(lái),小天體探測(cè)一直在進(jìn)行原位的詳盡成分分析研究。目前美國(guó)和日本都在向著更全面的小天體探測(cè)發(fā)展,重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容為小行星的礦物質(zhì)、水和有機(jī)物以及構(gòu)成和演化。
彗星探測(cè)的科學(xué)目標(biāo)
彗星探測(cè)的頂層科學(xué)目標(biāo)為研究太陽(yáng)系及宇宙的形成與演化,探索生命的起源與發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)這一頂層科學(xué)目標(biāo),需要根據(jù)彗星的軌道、形狀、成分研究彗星的起源和演變過(guò)程。
(1)早期的彗星飛越任務(wù)
彗星的軌道通常與地球軌道偏差較大,實(shí)現(xiàn)交會(huì)的難度非常高,早期的任務(wù)都是飛越任務(wù),包括日本“先驅(qū)者”、歐洲“喬托”和日本行星-A等5個(gè)彗星探測(cè)器。這些探測(cè)器均屬于“哈雷艦隊(duì)”任務(wù),于1986年在哈雷彗星返回內(nèi)太陽(yáng)系時(shí)對(duì)其進(jìn)行了探測(cè)。其中,日本探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)距離的測(cè)量,蘇聯(lián)探測(cè)器扮演先行者的角色,通過(guò)較近的飛越定位彗星的彗核,而“喬托”則利用這些探測(cè)器返回的信息對(duì)哈雷彗星的固體內(nèi)核進(jìn)行詳細(xì)精確的探測(cè)。早期彗星探測(cè)任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)主要是進(jìn)行全球性的觀測(cè),以及基本構(gòu)成元素的測(cè)量。
(2)近期的彗星采樣返回和著陸任務(wù)
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,只有美國(guó)和歐洲對(duì)彗星進(jìn)行了進(jìn)一步的探測(cè)。美國(guó)實(shí)施了1次彗星飛越采樣返回任務(wù)(“星塵”)、1次多彗星飛越任務(wù)(“彗核巡游”,失敗),1次彗星撞擊任務(wù)(“深度撞擊”),這3次任務(wù)逐步加深了對(duì)于彗星構(gòu)成的認(rèn)識(shí),“星塵”捕獲彗星揮發(fā)的物質(zhì)以研究其成分;“彗核巡游”通過(guò)飛越多顆彗星對(duì)其進(jìn)行觀測(cè),進(jìn)而進(jìn)一步認(rèn)識(shí)彗核的成分;“深度撞擊”則通過(guò)撞擊彗星研究彗星內(nèi)部物質(zhì)及其與表面物質(zhì)的不同。歐洲則執(zhí)行了1次彗星環(huán)繞和著陸任務(wù),由于進(jìn)入彗星軌道所需速度增量較大,探測(cè)器通過(guò)多次行星借力并經(jīng)歷10年飛行才到達(dá)目標(biāo),目的是對(duì)彗星進(jìn)行詳盡的原位探測(cè),通過(guò)多種分析儀研究彗星的成分。
總的看來(lái),彗星的探測(cè)經(jīng)歷了粗略的觀測(cè)與簡(jiǎn)單的成分研究階段,已經(jīng)進(jìn)入詳盡的成分分析研究階段,目前科學(xué)目標(biāo)為更為深入全面的研究彗星構(gòu)成,特別是水和有機(jī)物的探測(cè)和研究。
小天體探測(cè)屬于空間探測(cè)的一部分,各國(guó)的小天體探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃屬于空間探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃的一部分。
美國(guó)
美國(guó)空間探測(cè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略是基于第一次空間探測(cè)高潮獲得的成果和20世紀(jì)90年代以來(lái)空間探測(cè)獲得的新發(fā)現(xiàn),開(kāi)展太陽(yáng)系的持續(xù)探索。進(jìn)入21世紀(jì)后,美國(guó)提出了覆蓋太陽(yáng)系主要天體、長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)載人火星探測(cè)的中長(zhǎng)期規(guī)劃,進(jìn)一步延伸人類的活動(dòng)疆域。但由于預(yù)算不足等問(wèn)題,美國(guó)航空航天局(NASA)權(quán)衡多方面因素,將探測(cè)重點(diǎn)集中在火星探測(cè)上,同時(shí)加大國(guó)際合作和商業(yè)合作,以減少任務(wù)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。
從奧巴馬上臺(tái)后的戰(zhàn)略規(guī)劃看,美國(guó)將主要的精力和經(jīng)費(fèi)都放在了載人火星探測(cè)上,同時(shí)將小行星作為一個(gè)重點(diǎn)探測(cè)目標(biāo),開(kāi)展載人火星探測(cè)的試驗(yàn)任務(wù)。小行星在美國(guó)空間探測(cè)戰(zhàn)略中的定位為空間探測(cè)任務(wù)的試驗(yàn)場(chǎng)(目前主要為載人火星探測(cè)任務(wù)的試驗(yàn)場(chǎng)),這一點(diǎn)從美國(guó)過(guò)去的小天體探測(cè)任務(wù)也可以看出。美國(guó)共進(jìn)行了7次小天體探測(cè)任務(wù),其中5次屬于“發(fā)現(xiàn)計(jì)劃”(小型科學(xué)探測(cè)任務(wù)),1次屬于“新盛世計(jì)劃”(深空技術(shù)試驗(yàn)任務(wù)),最近的1次屬于“新疆域計(jì)劃”。小天體探測(cè)任務(wù)在執(zhí)行科學(xué)探測(cè)的同時(shí)更接近于新技術(shù)/策略的試驗(yàn)任務(wù)。未來(lái)美國(guó)小天體探測(cè)的走向并不明晰,目前規(guī)劃的載人小天體探測(cè)任務(wù)存在諸多爭(zhēng)議,但其作為空間探測(cè)試驗(yàn)任務(wù)這一定位應(yīng)該不會(huì)改變。
歐洲
歐洲的空間探測(cè)活動(dòng)遵從兩條主線,一是以火星探測(cè)為核心內(nèi)容的“曙光計(jì)劃”,長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)載人火星飛行,期間將通過(guò)無(wú)人火星和月球探測(cè)任務(wù)驗(yàn)證未來(lái)載人火星探測(cè)的相關(guān)技術(shù);二是“宇宙愿景2015-2025”框架下的空間科學(xué)項(xiàng)目,描繪了歐洲未來(lái)20年的空間探測(cè)和空間科學(xué)戰(zhàn)略規(guī)劃,其中的“太陽(yáng)系探索”領(lǐng)域包括了除火星以外的其他行星探測(cè)、小天體探測(cè)以及太陽(yáng)探測(cè)。歐洲各國(guó)重點(diǎn)關(guān)注的是發(fā)展本國(guó)的優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)技術(shù)能力,作為“選做”項(xiàng)目的“曙光計(jì)劃”進(jìn)展并不順利,項(xiàng)目數(shù)度延期或擱置,目前歐洲航天局(ESA)正通過(guò)國(guó)際合作方式推進(jìn)火星探測(cè)和月球探測(cè);而“宇宙愿景2015-2025”的空間科學(xué)項(xiàng)目始終處于穩(wěn)步實(shí)施狀態(tài),已成為歐洲各國(guó)航天合作的核心。
歐洲目前的空間探測(cè)戰(zhàn)略重點(diǎn)為火星探測(cè)和月球探測(cè),同時(shí)兼顧太陽(yáng)系各類天體的探測(cè)。歐洲在進(jìn)行空間探測(cè)時(shí)重視技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)關(guān)注各類天體的覆蓋,因此相比于持續(xù)對(duì)1顆天體的探測(cè)而言,包含新技術(shù)的新型探測(cè)任務(wù)更具有吸引力。歐洲近20年來(lái)發(fā)射的空間探測(cè)任務(wù)的目標(biāo)全部都不同,并且未來(lái)規(guī)劃的水星探測(cè)、近太陽(yáng)探測(cè)和木星冰衛(wèi)星探測(cè)也全部都不同。不過(guò)“羅塞塔-菲萊”彗星探測(cè)器屬于歐洲航天局“地平線2000長(zhǎng)期科學(xué)計(jì)劃”的4個(gè)基石任務(wù)之一,對(duì)于奠定歐洲空間探測(cè)基礎(chǔ)能力具有重大意義。因此,可以判斷小天體探測(cè)任務(wù)對(duì)于歐洲的定位包含了占領(lǐng)彗星探測(cè)先機(jī),進(jìn)行空間探測(cè)技術(shù)驗(yàn)證并奠定空間探測(cè)基礎(chǔ)的意義。短期內(nèi),歐洲并沒(méi)有進(jìn)一步探測(cè)小天體的計(jì)劃。
日本
日本的空間探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃是繼續(xù)深化優(yōu)勢(shì)探測(cè)項(xiàng)目,集中資源開(kāi)展多類型的小行星采樣返回任務(wù),以繼續(xù)保持其在小行星探測(cè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位,并通過(guò)自身發(fā)展或國(guó)際合作開(kāi)展月球探測(cè)和其他行星探測(cè)。日本空間探測(cè)發(fā)展戰(zhàn)略是堅(jiān)持以自身為基礎(chǔ),實(shí)施具有獨(dú)創(chuàng)性的探測(cè)任務(wù),擴(kuò)大與歐洲、美國(guó)等空間探測(cè)領(lǐng)域先進(jìn)國(guó)家的合作,為日本獨(dú)立掌握有關(guān)技術(shù)積累經(jīng)驗(yàn),使日本空間科學(xué)研究和空間探測(cè)技術(shù)得以持續(xù)發(fā)展。
20世紀(jì)80年代,日本計(jì)劃進(jìn)軍空間探測(cè)領(lǐng)域,當(dāng)時(shí)設(shè)定了包含金星、火星探測(cè)在內(nèi)的“行星”(PLANET)計(jì)劃。但由于哈雷彗星回歸帶來(lái)的全球哈雷彗星探測(cè)熱潮,日本將前兩次任務(wù)更改為哈雷彗星探測(cè)任務(wù),即“先驅(qū)者”和行星-A任務(wù)。這兩次任務(wù)的成功奠定了日本空間探測(cè)的基礎(chǔ)能力,但此時(shí)日本重點(diǎn)關(guān)注的仍是大行星的探測(cè)任務(wù)。20世紀(jì)90年代初,日本開(kāi)始研究進(jìn)行小行星采樣返回任務(wù),意圖占領(lǐng)小行星探測(cè)的先機(jī),并最終形成了“隼”近距離觀測(cè)任務(wù),該任務(wù)在發(fā)射入軌后更名為“隼鳥(niǎo)”?!蚌励B(niǎo)”成功帶回小行星樣品之后,日本占據(jù)了小行星探測(cè)的先機(jī),這徹底堅(jiān)定了日本進(jìn)行小行星探測(cè)的計(jì)劃,并促成了原始天體探測(cè)計(jì)劃的設(shè)立。
日本行星科學(xué)會(huì)根據(jù)科學(xué)界的研究情況,為空間探測(cè)制定了獨(dú)特的長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo),即研究早期生命環(huán)境的演化—揭開(kāi)生命圈的誕生條件之謎。為實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo),日本設(shè)立了5條路徑,其中3條路徑都與小行星探測(cè)密不可分。目前,日本已經(jīng)探測(cè)了S類小行星,探測(cè)C類小行星的隼鳥(niǎo)-2也已經(jīng)發(fā)射成功,未來(lái)還計(jì)劃發(fā)射隼鳥(niǎo)-X對(duì)更原始的D類、P類小行星進(jìn)行探測(cè)。2015年,日本提出將開(kāi)展火星衛(wèi)星采樣返回任務(wù),作為小行星探測(cè)與火星探測(cè)之間連接的橋梁。科學(xué)家認(rèn)為,火星衛(wèi)星很可能是火星捕獲的D類小行星,內(nèi)部可能保留有原始的信息。因此,未來(lái)火星衛(wèi)星采樣返回可能是“隼鳥(niǎo)”系列的延續(xù)。
其他國(guó)家
目前,開(kāi)展過(guò)專門(mén)小天體探測(cè)任務(wù)的國(guó)家/地區(qū)只有美國(guó)、歐洲和日本。不過(guò),一些國(guó)家已經(jīng)將小行星探測(cè)任務(wù)列入未來(lái)探測(cè)的日程中,但并沒(méi)有系統(tǒng)的小天體探測(cè)戰(zhàn)略規(guī)劃。
俄羅斯航天工業(yè)目前正處于改革和調(diào)整之中,其空間探測(cè)戰(zhàn)略和政策也發(fā)生多次變更,目前無(wú)法明確其探測(cè)路線及規(guī)劃。2015年,俄羅斯制定《2016-2025年聯(lián)邦航天發(fā)展規(guī)劃(草案)》,指出俄羅斯將重點(diǎn)開(kāi)展月球探測(cè),同時(shí)實(shí)現(xiàn)火星衛(wèi)星采樣返回探測(cè)和小天體探測(cè),并參與空間探測(cè)領(lǐng)域的國(guó)際項(xiàng)目等。目前,俄羅斯對(duì)小行星阿波菲斯的探測(cè)計(jì)劃已經(jīng)進(jìn)入定義階段。除此之外,韓國(guó)和印度也制定了小行星探測(cè)的規(guī)劃,但尚沒(méi)有實(shí)施細(xì)節(jié)。
通過(guò)對(duì)主要航天國(guó)家小天體探測(cè)的進(jìn)展情況分析可以看出,美國(guó)在任務(wù)數(shù)量以及任務(wù)多樣性上占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì),日本和歐洲則分別在小行星探測(cè)和彗星探測(cè)領(lǐng)域取得了領(lǐng)先地位。但這只能部分代表已經(jīng)探測(cè)的進(jìn)展情況,不能全面反映出各國(guó)在小天體探測(cè)方面的能力。本節(jié)將通過(guò)分析美國(guó)、俄羅斯、歐洲、日本和印度在空間探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展情況,簡(jiǎn)單分析各國(guó)在小天體探測(cè)方面具備的能力。
空間探測(cè)技術(shù)涉及范圍廣泛,包括任務(wù)設(shè)計(jì)能力、發(fā)射推進(jìn)系統(tǒng)、空間推進(jìn)技術(shù)、通信、導(dǎo)航、制導(dǎo)技術(shù)等。本文僅考慮是否可以成功抵達(dá)探測(cè)目標(biāo),以及在目標(biāo)可以執(zhí)行怎樣的操作兩個(gè)方面,對(duì)各國(guó)的技術(shù)能力進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)和分析。
目標(biāo)可達(dá)能力
目標(biāo)可達(dá)能力指的是能夠?qū)⒑教炱靼l(fā)射至目標(biāo)天體的能力,主要可以分為四個(gè)方面,分別為任務(wù)設(shè)計(jì)能力,空間探測(cè)平臺(tái)制造能力,發(fā)射和空間推進(jìn)能力以及通信遙測(cè)能力。
任務(wù)設(shè)計(jì)能力。它主要指探測(cè)目標(biāo)的選取和軌道設(shè)計(jì)能力。由于小天體數(shù)量眾多,這點(diǎn)對(duì)于小天體探測(cè)而言尤為重要。通過(guò)合理的設(shè)計(jì),在其他能力不變的情況下可以探測(cè)更遠(yuǎn)的、更具科學(xué)價(jià)值的目標(biāo),也可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)器的多目標(biāo)探測(cè)。根據(jù)各國(guó)以往的任務(wù)可以看出,美國(guó)、歐洲都具有最強(qiáng)的任務(wù)設(shè)計(jì)能力,其任務(wù)復(fù)雜度最高,任務(wù)過(guò)程可以包含多次行星借力和多個(gè)目標(biāo)天體的探測(cè)。日本的任務(wù)設(shè)計(jì)相對(duì)而言并不復(fù)雜,但由于其多個(gè)空間探測(cè)任務(wù)遭受故障,在拯救任務(wù)的過(guò)程中實(shí)施了復(fù)雜的飛行方案,因此在任務(wù)設(shè)計(jì)方面日本也具有相當(dāng)?shù)哪芰Α?/p>
空間探測(cè)平臺(tái)制造能力。它主要指探測(cè)器平臺(tái)是否可以滿足空間探測(cè)要求的環(huán)境。目前從各國(guó)空間探測(cè)的進(jìn)展情況看,美國(guó)、歐洲、俄羅斯、日本和印度都具備了最基本的能力,其中美國(guó)、歐洲和俄羅斯具有設(shè)計(jì)和發(fā)射大型平臺(tái)的能力和經(jīng)驗(yàn),日本只有設(shè)計(jì)小于1t探測(cè)器的經(jīng)驗(yàn),而印度則是基于衛(wèi)星平臺(tái)進(jìn)行了修改,在探測(cè)平臺(tái)制造能力方面弱于日本。
發(fā)射和空間推進(jìn)能力。它主要指火箭運(yùn)載能力和探測(cè)器推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)能力,這兩方面決定了探測(cè)器最遠(yuǎn)可以到達(dá)的距離?;鸺\(yùn)載能力方面,美國(guó)的宇宙神-5可以達(dá)到1.8×104t的低地球軌道(LEO)運(yùn)載能力,俄羅斯的質(zhì)子-M可以達(dá)到2.2×104t以上的LEO運(yùn)載能力,歐洲的阿里安-5可以達(dá)到2.1×104t的LEO運(yùn)載能力,日本的H-2B火箭可以達(dá)到1.6×104t的LEO運(yùn)載能力,印度的“地球同步衛(wèi)星運(yùn)載火箭”(GSLV)則可以達(dá)到0.5×104t的LEO運(yùn)載能力。探測(cè)器推進(jìn)系統(tǒng)方面,美國(guó)、歐洲和日本都已經(jīng)掌握了深空電推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù),但日本在推力大小方面落后于美國(guó)和歐洲,同時(shí)日本掌握了深空太陽(yáng)帆推進(jìn)技術(shù)。因此,在發(fā)射和推進(jìn)能力上,美國(guó)和歐洲具有領(lǐng)先地位,向內(nèi)可以發(fā)射近太陽(yáng)探測(cè)任務(wù),向外則可以發(fā)射木星以遠(yuǎn)任務(wù);日本和俄羅斯緊隨其后,可以發(fā)射金星到火星范圍內(nèi)的任務(wù);印度則能將小型探測(cè)器發(fā)射至金星到火星范圍。
主要航天國(guó)家/地區(qū)小天體探測(cè)能力對(duì)比
通信遙測(cè)能力。它主要是地面與空間探測(cè)器之間的通信、遙測(cè)能力。美國(guó)的深空網(wǎng)是當(dāng)前通信遙測(cè)能力最強(qiáng)的天線系統(tǒng),并且美國(guó)在火星布置的多個(gè)軌道器可以為火星表面任務(wù)提供深空通信中繼服務(wù)。歐洲和俄羅斯深空通信網(wǎng)處于第二梯隊(duì),可以實(shí)現(xiàn)與發(fā)射和空間推進(jìn)能力相匹配的通信遙測(cè),其中歐洲的深空通信網(wǎng)在近期已經(jīng)可以獲得木星探測(cè)器回傳的信號(hào)。日本和印度在通信遙測(cè)能力上較弱,其空間探測(cè)任務(wù)的深空通信常借助于美國(guó)、歐洲的設(shè)施。
操作能力
操作能力指的是能夠在目標(biāo)天體實(shí)施的探測(cè)手段,主要決定于接近段的導(dǎo)航制導(dǎo)能力,進(jìn)入、下降和著陸能力以及有效載荷能力。
導(dǎo)航制導(dǎo)能力。它主要指探測(cè)器能否精準(zhǔn)進(jìn)入目標(biāo)天體軌道的能力。從以往任務(wù)看,美國(guó)、歐洲和日本都可以利用光學(xué)制導(dǎo)等措施實(shí)現(xiàn)精確入軌;俄羅斯在蘇聯(lián)時(shí)期的空間探測(cè)任務(wù)同樣可以實(shí)現(xiàn)精確入軌,但近30年來(lái)俄羅斯沒(méi)有成功實(shí)施過(guò)空間探測(cè)任務(wù),并不好判斷其導(dǎo)航制導(dǎo)的精度;印度的導(dǎo)航制導(dǎo)能力較低。
下降和著陸能力。它主要指探測(cè)器接近小行星以及著陸在小行星上的能力。美國(guó)并未發(fā)射過(guò)專門(mén)的小天體著陸任務(wù),但通過(guò)控制“近地小行星交會(huì)”探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了首次小行星軟著陸,結(jié)合其火星著陸任務(wù)能力看,美國(guó)在下降和著陸方面具有絕對(duì)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。歐洲實(shí)現(xiàn)了首次彗星軟著陸,日本實(shí)現(xiàn)了首次小行星著陸采樣返回,可以說(shuō)兩者在小天體下降和著陸方面具有領(lǐng)先的技術(shù)。俄羅斯和印度則沒(méi)有實(shí)施過(guò)類似任務(wù)。
有效載荷能力。它指的是制造小天體探測(cè)所需有效載荷的能力。由于有效載荷種類繁多,不以具體的有效載荷精度衡量其能力,而是從過(guò)往任務(wù)的科學(xué)探測(cè)儀器上推斷有效載荷能力。美國(guó)和歐洲在探測(cè)時(shí)重視科學(xué)目標(biāo),其探測(cè)器攜帶的有效載荷具有國(guó)際領(lǐng)先水平;日本探測(cè)器攜帶的有效載荷較少,其能力略低于美國(guó)和歐洲;俄羅斯盡管沒(méi)有實(shí)施過(guò)類似任務(wù),但蘇聯(lián)時(shí)期實(shí)施的空間探測(cè)形成了一定的積累;印度在科學(xué)探測(cè)方面并不重視,其技術(shù)能力也較低,因此有效載荷能力很低。
綜合來(lái)看,美國(guó)和歐洲在小天體探測(cè)能力上具有較大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),美國(guó)實(shí)施的小天體探測(cè)任務(wù)數(shù)量和多樣性最多,歐洲則在彗星探測(cè)進(jìn)展上領(lǐng)先;日本和俄羅斯的小天體探測(cè)能力緊隨其后,但日本實(shí)施了2次小行星采樣返回任務(wù),使其在小行星探測(cè)上具有一定的領(lǐng)先地位;印度的小天體探測(cè)能力較低,目前還未涉及這一領(lǐng)域。