美國宇航局將「撞擊」一顆小行星以揭示太陽系的秘密

美國國家航空航天局NASA將進行人類有史以來第一次的小行星撞擊試驗。該機構的OSIRIS-REx太空飛行器將在距離地球約3.34億公裡處接近名為「本努」的深色菱形小行星，目的是觸摸其表面幾秒鐘-時間足夠收集一些灰塵和小卵石。如果成功，太空船將把這種富含碳的瓦礫飛回地球，科學家們可以在那裡探測它，以尋找太陽系歷史的線索。

OSIRIS-REx於2016年發射，耗資8億美元，是NASA的首個小行星採樣任務。這是繼日本航空航天局（JAXA）的兩次任務之後從小行星表面挖出的灰塵-包括去年回收的一些小行星，目前正在返回地球進行分析。在執行JAXA任務之前，科學家們主要是通過研究掉落到地球上的隕石來了解小行星的內容的-這些隕石在穿越大氣層並撞擊地球時會受到汙染。

直接從小行星上挖出樣本，可以窺見45億多年前太陽系形成後遺留下來的巖石。每個小行星都有自己的故事來講述其隨著時間的流逝如何形成和演化。「本努」特別誘人，因為它可能包含在整個太陽系中，包括地球生命中都富含的有機化合物。

剛開始選擇「本努」作為目標時，科學家認為這顆500米寬的小行星會相對平穩並且易於著陸。但是在OSIRIS-REx到達並於2018年開始環繞Bennu繞行之後，飛船仔細觀察並發現了大而危險的巨石。

因此，任務工程師開發了一種自動系統，將太空飛行器引導到地面。它在太空飛行器下降時收集圖像，並將其與先前拍攝的相同目標區域的圖像進行比較。然後，OSIRIS-REx可以跟蹤其是否安全地位於其預選路徑上。它可以自主流產並飛離小行星，等待第二次降落的機會。

OSIRIS-REx的目標是一個名為夜鶯的16米寬的隕石坑，該隕石坑可為登陸提供相對光滑的表面。華盛頓特區史密森尼國家自然歷史博物館的行星科學家埃裡卡·賈溫（Erica Jawin）說，如果您能站在夜鶯中間，就會感到腳下有鵝卵石和細沙。他研究了本努的地質情況。他說厄運峰會籠罩在你的上方，大約是一棟兩層樓高的建築物，「非常令人生畏」。

OSIRIS-REx將伸出3.3米長的機械臂，朝夜鶯行進。當它碰到小行星時，預定於美國東部時間下午6:12完成這一壯舉，它將釋放出一團氮氣，吹到地表，在小行星碎片雲中踢出小顆粒。採樣設備會將其中的一些粒子懸浮起來並存儲。

該過程將僅持續10到15秒，而不僅僅是著陸。一旦太空飛行器完成懸停，它將回到安全距離，科學家將評估它收集了多少材料。NASA希望至少有60克的巖石和塵土-但封閉就足夠了。「如果重量是58克，我們就要收起來回家了，」勞雷塔說。

如果太空飛行器收集的重量不超過40克，那麼科學家很可能將其返回本努的另一個位置，稱為魚鷹，以獲取更多。（Lauretta說，它不能再進行夜鶯採樣，因為最初的氮粉撲將把小塊巖石推向表面的不確定位置，從而造成「雙底」危險。）魚鷹的採樣可能在一月份進行; 無論如何，這艘飛船定於三月離開本努，並將最終以其珍貴的貨物降落在地球上，直到2023年。

Bennu在其一生中經歷了很多事情。它形成於大約1億年至10億年前，當時它是在太陽系小行星帶的宇宙碰撞中從較大的「母體」脫離而來的。但是Bennu保留了其母公司的痕跡。OSIRIS-REx在繞小行星運行時，發現本努（Bennu）上的一些巨石被稱為碳酸鹽的古老富含碳的物質的脈線擊穿。碳可能是在冰融化並滴入母體時形成的，從而在其巖石內部引起水反應。

美國宇航局位於馬裡蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的行星科學家，宣布這一發現的《科學》論文3的主要作者漢娜·卡普蘭（Hannah Kaplan）說：「看到這些靜脈，我感到很驚訝」 。它們的尺寸為釐米，可以伸展超過一米長，比某些隕石中的碳酸鹽礦脈大得多。根據勞雷塔（Lauretta）的說法，大靜脈表明本努（Bennu）的母體曾經有大量的熱水流過—這意味著它有很多活躍的地質。這些碳酸鹽的一些碎片可能躺在夜鶯的地面上，並被OSIRIS-REx拾取。

科學家還將搜尋本努的巖石，尋找有關如何保護地球免受小行星影響的線索。Bennu在地球附近危險地繞軌道飛行，在21世紀某個時候撞入地球的可能性很小。研究表明，小行星比堅固的巖石更像是一塊鬆散的碎石堆。通過仔細檢查Bennu巖石的一致性，科學家可以提出偏轉或分裂威脅近地小行星的方法。