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美探测器飞抵小行星 将进行采样任务并送回地球

2018-12-05 09:28来源:《中国科学报》

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  OSIRIS-REx小行星探测器以埃及神命名。图片来源:NASA

  今年,人类探测器已经第二次与一颗小行星亲密共舞。

  6月,日本“隼鸟2号”探测器抵达直径1千米的小行星“龙宫”,并计划于明年初从后者尘土飞扬的表面采集样本。如今,美国宇航局(NASA)的OSIRIS-REx小行星探测器也已飞抵一块更小的太空岩石——名为“贝努”的小行星,开始探测这颗可能威胁地球安全的近地天体,并有望为研究太阳系形成和生命起源提供新证据。

  美国东部时间12月3日中午12时8分左右(北京时间4日凌晨1时8分左右),OSIRIS-REx小行星探测器在距离“贝努”约20千米处短暂点燃推进器调整姿态,标志着它进入与“贝努”伴飞的状态。预计它将在本月底进入环绕“贝努”的轨道。

  未来几周,OSIRIS-REx小行星探测器将在“贝努”的两极和赤道上空盘旋,收集信息,从而估算其质量。如果一切顺利,探测器将于12月31日进一步接近这颗小行星——直径500米、钻石形状的“贝努”将成为人类宇宙飞船环绕的最小的行星目标之一。

  之后,经过1年半的深入研究,2020年7月,OSIRIS-REx小行星探测器将会下降并接近“贝努”的表面,同时伸出一支机械手臂吸入至少60克的小行星尘埃,最终带回地球。它将于2021年3月踏上归途,2023年9月从地球近旁飞过时把样本舱弹出送回地球。如果这些尘埃按计划到达地球,则将是自1972年最后一批“阿波罗号”宇航员离开月球后获得的最大的行星样本。

  “贝努”小行星的照片显示,其黑白夹杂的表面散落着至少一块大圆石和一些陨石坑。“亮点和暗点都令人兴奋。”图森市亚利桑那大学行星科学家、此次任务首席研究员Dante Lauretta说,“我们离得越近,就会玩得越开心。”

  OSIRIS-REx小行星探测器和“隼鸟2号”探测器的科学家一直在分享着各自小行星上的数据。这也是人类首次同时执行两个小行星样本回收任务。马里兰州格林贝尔特市NASA下属戈达德太空飞行中心行星天文学家Lucy McFadden说,比较这些发现“将是科学上的一个宝藏”。

  小行星“贝努”目前距离地球约1.22亿千米。其轨道位于地球和火星之间,而非火星和木星间的小行星带。它每1.2地球年绕太阳一圈,每6年接近地球一次。

  和“龙宫”小行星一样,“贝努”也是一颗深色小行星,科学家认为它们类似于在地球上发现的一些富含碳的陨石。研究人员之所以选择“贝努”作为研究对象,是因为它的轨道和大小便于人类探测器前往,同时还因为它对地球有潜在威胁。NASA认为,在2175年至2199年之间,“贝努”撞击地球的可能性为2700分之一。通过访问“贝努”,科学家希望更多地了解影响小行星在太空中移动的力量——例如太空岩石吸收和再辐射的热量,这些热量能够降低或增加小行星撞击地球的风险。

  太阳系中有超过50万颗小行星,“贝努”成为研究目标的另一个原因在于它形成于约45亿年前,此后基本没有发生变化。其表面碳含量丰富,可能存在氨基酸等有机分子,这与地球早期生命形成时的环境相似,因此相关研究有助探索地球生命起源。

  耗资8亿美元的OSIRIS-REx小行星探测器于2016年发射,旨在进一步了解太阳系的起源。研究“贝努”的化学组成可以帮助研究人员了解在太阳系形成后不久,水和生命起源之前的分子是如何在太阳系中分布的。

  此外,采集“贝努”表面尘埃样本的工作将有助于工程师测试小行星采矿技术,比如如何在近零重力的环境下精确飞行。Lauretta,是位于华盛顿州雷德蒙市的小行星开采公司行星资源的一个咨询委员会的成员,她说:“任何小行星开采计划都必须了解如何做到这一点。”

  OSIRIS-REx小行星探测器还携带了一台来自加拿大空间局的激光扫描仪,该扫描仪将为这颗小行星制作一幅三维图像。

  该任务的首字母缩写和“贝努”的名字都与埃及神话有关。OSIRIS-REx代表起源、光谱解释、资源识别和安全风化层探测器;OSIRIS是埃及黑暗世界的神。“贝努”也是一位埃及神,经常被描绘成一只苍鹭的形状,据说探测器的取样臂便很像苍鹭 。(赵熙熙)

[责编:白璐]

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