2023年返回地球!已確定X標誌點,為小行星本努樣本收集地

2020-12-09 博科園
博科園：本文為天文航天類

在對小行星本努散落的巨石表面進行了一年觀測後，領導美國宇航局首次小行星樣本返回任務的團隊，正式選擇了一個樣本採集點。起源、光譜解釋、資源識別、安全、雷奧特探索者(OSIRIS-Rex)任務小組得出結論：一個名為「南丁格爾」的地點（位於本努北半球高地的一個隕石坑）是OSIRIS-Rex太空飛行器獲取樣本的最佳地點。

OSIRIS-REX團隊在過去幾個月裡評估了來自四個候選地點的近距離數據，以確定樣本收集的最佳選擇。之所以選擇這些候選地點（Sandpiper、Osprey、翠鳥和南丁格爾）是因為在本努所有潛在的採樣區中，這些地區對太空飛行器的安全構成危害最小，同時仍然提供了收集大量樣本的機會。

位於圖森的亞利桑那大學OSIRIS-REX首席研究員但丁·勞雷塔(Dante Lauretta)表示：在徹底評估了所有四個候選地點後，我們根據哪個地點擁有最多的細粒材料，以及太空飛行器在保證太空飛行器安全的情況下，獲得這些材料的難易程度，做出了最終決定。在四個候選者中，Site Nightingale最符合這些標準，最終最能確保任務成功。

南丁格爾遺址位於北部460英尺(140米)寬的隕石坑內（南丁格爾的風化或巖石表面物質）是黑色的，圖像顯示隕石坑相對平滑。由於它位於遙遠的北方，該地區溫度低於小行星上的其他地方，表面材料保存完好。隕石坑也被認為是相對年輕，風化層是新露出的。這意味著該地點可能能提供這顆小行星的原始樣本，讓研究小組深入了解小行星本努的歷史。

儘管南丁格爾是小行星本努上所有地點中排名最高的，但對樣本收集仍然構成了挑戰。最初任務計劃設想了一個直徑為164英尺(50米)的樣本點。雖然容納南丁格爾的隕石坑比這個要大得多，但足以讓太空飛行器接觸的安全區域要小得多，直徑約52英尺(16米)，這個地點的大小僅為最初設想的十分之一左右。這意味著飛船必須非常精確地瞄準小行星本努的表面。南丁格爾在隕石坑的東緣還有一塊建築物大小的巨石，這可能會對太空飛行器構成危險，因為在接觸到後，它會後退。

考察團還選擇魚鷹遺址作為備用樣本採集點，太空飛行器有能力進行多次採樣嘗試，但對南丁格爾表面的任何重大幹擾都會使以後嘗試從該區域收集樣本變得困難，這使得需要一個後備地點。太空飛行器的設計是：如果它的預測位置太接近危險區域，就會自動從現場「起飛」。在這次模擬中，由於小行星的微重力環境，太空飛行器推進器的排氣羽流，可能會潛在地幹擾小行星本努表面。在任何不可能在南丁格爾進行後續嘗試的情況下，研究小組將嘗試從魚鷹遺址收集樣本。

小行星本努（Bennu）用異常崎嶇的地形挑戰了OSIRIS-Rex，研究團隊採用了一種更精確但更複雜的光學導航技術，以便能夠進入這些小區域，還將讓OSIRIS-Rex有能力識別它是否在軌道上接觸到現場內或附近的危險，並在此之前將其掃射出去。在此之前，還將向OSIRIS-Rex提供識別能力，以識別它是否正在接觸現場內或附近的危險，並在此之前消失。太空飛行器將開始為計劃於8月進行第一次「摸著走」的樣本採集嘗試進行模擬，該太空飛行器將於2021年離開小行星本努，計劃於2023年9月返回地球。

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