北京時間11月22日消息，如果你要去太空里切什么東西，你會選擇帶什么工具去?或許“武士刀”你也可以考慮一下。對，就是你想的那種日本武士刀。為什么呢?因為制作武士刀的回火鋼的硬度真的很高，非常鋒利，似乎很適合勝任太空任務(wù)。

▲“隼鳥2號”探測器拍攝的“龍宮”小行星

▲“隼鳥2號”釋放的著陸器拍攝的“龍宮”小行星地表圖像

▲“隼鳥2號”釋放到小行星地表的著陸器

▲探測器釋放新型撞擊采樣器并回收的過程步驟示意圖

▲設(shè)想中的新型采樣器近照

現(xiàn)在，還真的有人準(zhǔn)備這么干了。近日，有一個三人研究小組正在與一位日本的武士刀制作大師合作，他們準(zhǔn)備制作一種用于未來小行星取樣的工具，當(dāng)然，使用的是與武士刀一樣的鋼材。

日本已經(jīng)在小行星探測領(lǐng)域建立起一定的優(yōu)勢，他們發(fā)射的“隼鳥”號探測器將小型機(jī)器人送上了“系川”小行星表面，并成功取回了微量的小行星表面樣品。而其后續(xù)的“隼鳥2號”探測器則已經(jīng)抵達(dá)小行星“龍宮”，其釋放的小型漫游機(jī)器人從這顆小行星的表面?zhèn)骰亓肆钊梭@嘆的精美圖像。但這是一回事，回顧“隼鳥”探測器驚心動魄的旅程你就會知道，要想實現(xiàn)小行星取樣返回完全不是聽上去那么簡單容易。這也正是為什么科學(xué)家們在不斷探索更加可行可靠的創(chuàng)新辦法的原因。

近日，有一篇論文發(fā)表出來，作者包括一位已經(jīng)70歲高齡的日本武士刀制作大師以及一個來自日本神奈川工科大學(xué)的研制團(tuán)隊，他們在論文中闡述了他們使用多種不同的鋼材設(shè)計巖芯取樣器的情況。其中4種方案中都使用了所謂“玉鋼”，這正是日本武士刀使用的材料。作者在論文中提到：“為了達(dá)成鉆頭所要求的鋒利和可塑性要求，我們借鑒了傳統(tǒng)日本武士刀制作的技藝。”

據(jù)說“玉鋼”的制作使用的是日本一處專門海灘上的鐵砂原料，將其熔化之后進(jìn)行劍體的鍛造，并經(jīng)過反復(fù)多次的高溫-淬火的過程。

你可以看到，他們的具體設(shè)想并非是讓探測器揮舞著武士刀去切下來一塊小行星物質(zhì)，而是使用武士刀的材料制作取樣鉆頭，并讓探測器以極高的速度向小行星地表發(fā)射。

最終制作出來的取樣器是一種小型的圓柱狀裝置，頭部向內(nèi)收縮。探測器將這種取樣器高速射向小行星。理論上，它將鉆入小行星地表之下，并將樣本采集到其內(nèi)部。采樣器后部有連線與飛船相連，用于最終回收采樣器。

回到2005年，日本在實施“隼鳥”計劃時已經(jīng)體驗了一遍小行星地表采樣的困難程度：幾次采樣嘗試均以失敗告終，盡管最后還是采集到了極少量的塵埃顆粒，大約1500多顆塵埃顆粒被送回了地球，但實際上根據(jù)設(shè)計，原本應(yīng)該可以采集到多得多的量的。

在數(shù)以百萬年計的宇宙射線，紫外線和X射線照射轟擊下，小行星地表處于“風(fēng)化”狀態(tài)。因此，完全表面的樣本并非小行星真正的“原始樣本”。只有更加深入，接觸到地表下的未風(fēng)化的原始巖石，對于研究太陽系早期歷史等課題才更有價值。

但即便是采集地表的樣本都困難重重。就說一點，小行星質(zhì)量小，引力很小，每次當(dāng)準(zhǔn)備進(jìn)行采樣時，采樣器都很容易被地表反彈回來——你會有一種使不上勁的感覺。

另外，你可能會以為小行星就是一塊固體的結(jié)實的太空巖石，但其實并非如此，它們很多時候更像是一堆堆在一起的碎石塊，非常不穩(wěn)定。而要想對這樣的目標(biāo)進(jìn)行取樣，難度是很大的。

事實上，小行星一般都比較遙遠(yuǎn)，這就意味著我們很難準(zhǔn)確事先知道它們的組成物質(zhì)是什么樣的，具有何種物理性質(zhì)，這樣就導(dǎo)致很難提前進(jìn)行針對性的設(shè)計。比如有的小行星物質(zhì)組成中含有大量水冰，在被加熱時可能會發(fā)生氣體爆發(fā)。

目前，這個日本團(tuán)隊已經(jīng)對他們設(shè)想的新型采樣器進(jìn)行了一些測試，在幾次測試中這款采樣器成功擊穿水泥板并取到了一些樣本，但是也有幾次在試圖回收取樣器時樣品會從中間的孔洞里掉下去，因此他們正在設(shè)法加裝一種在取樣后防止樣本掉出來的機(jī)構(gòu)。

另外，他們目前測試的都還只是這種采樣器結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理性，還沒有正式進(jìn)行使用“玉鋼”材料制作的采樣器測試，原因很簡單：這種材料實在太貴了。

但不管如何，對于這種新型取樣器的設(shè)計測試畢竟已經(jīng)開啟了第一步。除此之外，項目團(tuán)隊成員也表示，武士刀帶有濃濃的日本文化元素，因此他們希望通過這一項目能夠讓日本的太空項目帶上一些“人文元素”，在他們看來，這也算是一種太空項目與地球上的社會乃至文化歷史之間的某種聯(lián)系與傳承。

關(guān)鍵詞：