人類第一次採集小行星石塊！機器人完成創舉，可獲知宇宙的起源

2020-10-22 兵器

21日，美國NASA完成了人類首次採集小行星石塊樣本的創舉！

預計3年後，這些由機器人自動化系統採集的樣本，將被送回地球，幫助科學家尋找宇宙起源等問題的答案！


美國國家航空太空總署（NASA）的無人探測器「歐塞瑞斯號」，在距離地球3億3000萬公裡遠之處，接近並短暫的接觸了一顆小行星遍布圓石的表面，精確的搜集少量石塊和塵埃樣本。

這項「一觸即離」的任務由洛克希德馬丁公司太空業務分部負責在美國科羅拉多州丹佛市實施。當管理中心於格林威治時間22時12分宣告「著陸、正在採樣」時，在場的科學家們紛紛爆出歡呼。

「歐塞瑞斯」號的歷史性任務籌備用了12年，巨大的投入僅僅為了讓這一太空飛行器在直徑約490公尺的小行星貝努上停留16秒，並在這段時間內執行極為關鍵的自動化操作，迅速採集這一小行星上至少60克的表面物質，並送回地球。

科學家期望藉此解開宇宙起源之謎。

如果「歐塞瑞斯」號的樣本艙成功於2023年9月返抵地球，將是自1960到1970年代阿波羅計劃以來，帶回最多太空樣本的一次航天任務。

NASA科學家塞勒表示：「我們認為，這可以幫助我們得知太陽系過去的雛形狀態，以及數十億年前宇宙物質化學組成的初始狀態。」

她說：「我們在那裡尋找的是我們自身的起源，所以我們才遠赴貝努，去採集一點上面的物質，並送回地球。」

NASA從太陽系約50萬顆小行星中選出貝努，因為貝努運行軌道近似地球繞行太陽的軌道，體積大小適合科學研究。此外，貝努也是NASA已知最古老的小行星之一。

耗資8億美元的「歐塞瑞斯」號於2016年發射，是美國航天局的首個小行星取樣任務。此前，日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的兩項任務已經從小行星表面獲得了塵埃樣本——去年取樣的一些塵埃目前正在返回地球的路上，準備等待分析。在JAXA任務之前，科學家主要是通過研究墜落到地球上的隕石來了解小行星的組分，而這些隕石在穿越大氣層撞擊地球時可能會受到汙染。

直接從小行星上挖取樣本，可以研究45億多年前太陽系形成過程中遺留下來的巖石。每一顆小行星都有自己的故事，講述它是如何形成並隨著時間的推移而演變的。貝努星特別吸引人，因為它可能含有富含有機化合物的物質，而這些有機化合物在整個太陽系中都能找到，包括地球上的生命。

但首先，「歐塞瑞斯」號必須保證正確完成了採樣。

選擇貝努作為目標的另一個原因是因為他們認為這顆500米寬的小行星相對平穩，容易降落。但在「歐塞瑞斯」號於2018年抵達並開始繞行貝努後，科學家們經過仔細觀察，發現表面布滿了大塊危險的巨石。

因此，任務工程師開發了一個自動化系統，可以自動引導太空飛行器，輕輕的接觸表面，完成採樣，而不是降落。該系統在太空飛行器下降時會連續拍攝圖像，並與以前拍攝的同一目標區域的圖像進行比較。之後，「歐塞瑞斯」號的自動化系統會觀察自己是否安全地走在其預先選擇的路徑上。如果不安全，它會自動中止操作，並飛離小行星，尋找第二次降落的機會。

「歐塞瑞斯」號自身大小相當於一輛大貨車，在朝向貝努北極的「夜鶯隕石坑」採樣點接近的最後階段，減速到每秒僅移動10釐米。

接著，「歐塞瑞斯」號把機器手臂伸向直徑8米、約為3個停車位大小的目標區域，然後噴出加壓氮氣，攪動小行星表面物質，並在此時通過一個真空吸塵器那樣的工具採集樣本。之後，「歐塞瑞斯」號就啟動自己的推進器，離開貝努。

歐塞瑞斯號完成這些動作的時間，比原本宣布的時程還早18分鐘半，預計明天傳回第一批畫面，屆時歐塞瑞斯號已遠離貝努，資料傳輸速度比較快。但要得知探測器是否成功採集到足量塵埃樣本，得等到24日。

洛克希德馬丁公司的任務經理巴克解釋，根據實際情況，這一太空飛行器要實際著陸在小行星上是不可能的事，「所以只能輕觸表面」。

NASA首席科學家朱布肯表示，貝努小行星「幾乎等於羅塞塔石碑，孤懸一方，述說過去數十億年整個地球和太陽系的歷史」。

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