僅距離75米，美國深空飛船即將著陸小行星，中國何時能做到？

中國雖說是一個航天大國，但是在一些先進技術上還是遠遠不夠的，比如說深空探測技術。

像是目前環繞太陽系其他行星的觀測衛星，幾乎清一色是由美國NASA發射的。就連隔壁的日本，在深空探測方面邁的步子也比我們大。早在2019年11月13日，日本的小行星探測器「隼鳥二號」就已經完成登陸龍宮星、採樣的任務，並點亮最先進的離子推進器開始返回地球。

並且2003年日本的「隼鳥號」就已成功登陸小行星25143並利用離子推進器於2010年返回地球。

而在2020年4月15日，來自美國的奧西裡斯-雷克斯（下稱「奧西裡斯」）號小行星探測器也完成了登陸前最後一次預演，成功抵達距小行星表面75米的地方，即將展開最後的登陸採樣任務。

目標：「鑽石」星

奧西裡斯號於2016年9月8日從美國卡納維拉爾角角發射，並於2018年12月3日成功抵達目的地：小行星貝努。這也是美國航天史上第一個執行小行星登陸採樣並返回的任務。

貝努星天文編號為小行星101955，距地球約1.22億公裡，因為外形貌似鑽石，也經常被稱為「鑽石小行星」。其直徑只有492米，是目前人類探測登陸的最小的天體。不過雖然它個頭小，但是其本身可是個危險角色。

根據自動化監測危險近地天體系統的數據，貝努星已被列為撞擊地球最高危的潛在天體，根據預測的概率，貝努星在2175-2199年間撞擊地球的概率為1/2500。

作為太陽系早期的遺留產物，貝努星是人類探究太陽系早期原始成分和有機物起源的絕佳目標。當奧西裡斯號採樣完成後，預計將於2023年返回地球。

意外發現：黑洞與水

奧西裡斯號上搭載有風化層X射線成像光譜儀，這是一個由麻省理工學院學生建造的儀器。當奧西裡斯號在使用它對貝努星進行觀測時，意外在哥倫比亞星座方向發現了一個活躍的黑洞。

原本這個X射線光譜儀只是為了觀測貝努星受到太陽輻射時發出的X射線，沒想到在2019年11月11日，歪打正著地發現了這個黑洞，令人驚喜的雙十一禮物。

這個黑洞在原始圖像中僅為貝努星邊緣的一個點，哈佛大學的科學家首先在數據中分辨出它的存在。

該黑洞在一周前由日本的MAXI望遠鏡首次發現，後續由美國的「中子星內部組成探測望遠鏡」、國際空間站以及奧西裡斯號多次確認到X射線爆炸信號。

由於地球大氣層的保護，我們在地面上難以觀測到X射線訊號，因此只能在太空中發現該類信號的端倪。黑洞發出X射線爆發意味著其周邊正在有大量物質源源不斷跌入黑洞。這也是人類首次觀測到該類型的黑洞X射線暴。

除此之外，奧西裡斯還在貝努星表面上發現了水的蹤跡。

除了X射線成像光譜儀外，奧西裡斯號還搭載了「可見光與紅外光譜儀」以及「熱輻射光譜儀」，通過這兩個儀器，科學家們在貝努星表面發現了「羥基」——一種由氫原子和氧原子構成的結合體。

羥基的訊號遍布整個貝努星，這意味著這顆小行星在過去某個時間段曾經與水發生過相互作用，或者可以說，它在某個時間段內曾經「浸泡」在水中。

但貝努星本身實在是太小了，不可能留住液態水，因此這一發現至少能證明分裂出貝努星的母行星上可能存在過液態水。

不過「看」永遠比不上「摸」來的帶勁，NASA已不滿足「只可遠觀」，接下來奧西裡斯號將直接與貝努星親密接觸，以獲取更多信息。

最終的接觸：著陸

奧西裡斯號早前就已經進行了多次登陸演習，每次它都會更儘可能接近貝努星表面，之後再點火返回運轉軌道。

最近一次的演習名為「檢查站」演習，在4月15日進行。在演習中，飛船降落到距離小行星表面距離不到75米的地方。之所以被稱為「檢查站」，是因為在真正執行任務時，當飛船到達距表面75米處，飛船的自主系統將檢測飛船的位置和速度，並在著陸前繼續調整運轉軌道。

由於距離地球太遠，奧利西斯號的整個著陸都將全自動進行。為了正確引導飛船著陸，NASA為奧利西斯號配備了「自然特徵跟蹤系統」。

每次登陸演練，飛船的自然特徵跟蹤系統都將會在模擬著陸區域拍攝大量圖像並存儲在飛船上供地球控制室加工與分析。當真正進行著陸操作時，自然特徵跟蹤系統將對小行星的表面特徵進行實時成像，並將這些圖像與此前保存和分析的圖像進行比對，以確定飛船自身的方向，並保證飛船準確地瞄準著陸點。

南丁格爾是NASA奧西裡斯號的主要採樣地點，但是在規劃著陸地點時，研究員們並沒有意識到貝努星的表面會存著這麼多亂石，這使整個著陸計劃又添難度。不過哪怕是最終無法著陸，NASA也給奧西裡斯配備了備用的採樣系統——塔薩姆。

塔薩姆是中文的音譯，其原本全名為「即插即用的樣本採集機制」，這是一個類似機械臂的裝置。通常情況下塔薩姆會摺疊在飛船上，當需要其工作時，奧西裡斯會儘量下降到表面但不會著陸，同時釋放出塔薩姆。塔薩姆會噴出一股氮氣將小行星上的塵埃「吹起來」，這樣小行星表面的塵土便可以進入到塔薩姆的取樣頭中。

當然，塔薩姆也具備直接接觸小行星表面的被動接觸設備，允許通過直接接觸的方式收集材料。

如果登陸系統有問題，塔薩姆將有足以維持三次採樣的氮氣來收集約60克的小於2釐米的樣本。

在4月15日的演習中，塔薩姆也成功將手臂完全伸展。根據NASA的預計，奧西裡斯的第一次取樣嘗試將在2020年8月25日進行，如果一切順利，樣本將於2023年9月24日返回地球。

看到這裡有朋友可能會急了，美國日本都能完成小行星的探測計劃，那麼咱們中國什麼時候可以做到呢？

我國計劃：雙星探測

根據2019年10月26日在廈門舉辦的第一屆中國空間科學大會上中國空間技術研究院研究員黃江川的介紹，我國正在開展技術攻關，預計將一次對兩枚小行星展開探測，分別為：2016HO3和133P主帶彗星。

根據目前的計劃，中國將首先發射探測衛星前往小行星2016HO3。這是一枚直徑在40-100米之間的「準地球衛星」。

中國探測器將完成環繞飛行、擇機著陸和採樣系統返回三個操作。在送回地球返回艙後，小行星將繼續飛行，藉助地球和火星的引力前往小行星帶，對位於此的133P主帶彗星展開探測。

133P是一枚主帶彗星，主帶彗星的意思是存在於小行星帶的彗星。一般的彗星往往來自柯伊伯帶甚至奧爾特星雲，遠日點距離地球幾十乃至上百個天文單位。而主帶彗星一般距離太陽較近，遠日點一般不超過3.2個天文單位。

133P最大直徑為5.4千米，探測器到達後將對其進行繞行原位探測。

除了常規的探測系統外，中國探測器也將攜帶高效的離子電推進器，並具有高自主能力和智能操控水平的系統來應對任務中的不確定性。

其實很早之前中國就曾對小行星展開過探測，不過那次探測說是「路過」會更準確。

在2012年12月13日，嫦娥二號圓滿完成探月和L2點任務後，開始向深空進發，並以10千米/秒的速度飛掠距離地球700萬公裡的小行星圖塔蒂斯並對其進行了探測，二者最近距離僅為770米。

希望我國的小行星探測計劃儘快開展，預祝計劃完美成功。

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