NASA宇宙飛船將採取「蜻蜓點水」的方式，採集小行星樣本

2020-10-20 科學大觀園雜誌


「南丁格爾」隕石坑——「奧西裡斯-雷克斯」號的主要採樣地點。中心為飛船降落位置。

據美國「物理學組織」10月18日消息稱，在圍繞小行星貝努（Bennu）飛行了近兩年之後，美國航空航天局（NASA）的「奧西裡斯-雷克斯」號（OSIRIS-REx）太空飛行器將於2020年10月20日嘗試降落到這顆古老小行星的表面，並在地形惡劣的危險環境中抓取碎石作為研究樣本。

這一任務目標是從貝努行星採集至少2盎司（60克）重的巖石樣品，以便未來帶回地球。目前為止，只有日本完成過類似的小行星採樣壯舉，而這一樣本也將是來自月球以外其他星球的最大巖石樣本。整個任務耗資超過8億美元。

「奧西裡斯-雷克斯」 號太空飛行器於2016年發射升空，它的降落目的地是一個名為「南丁格爾」（Nightingale）的隕石坑中相對平坦的中間地帶。這片區域僅僅相當於地球上幾個停車位的大小，而猶如雄偉建築物一般的巨石在目標著陸區中隱約可見。科學家們最初設想的目標地是貝努的沙漠地帶，因而太空飛行器被設計成只能吸入直徑小於1英寸（2釐米）的微型礫石。然而，當它在2018年抵達時，科學家們驚訝地發現貝努到處都是巨型巖石和粗礫，偶爾還能觀測到從其表面彈射出的礫石掉落後又被彈回，仿佛一場宇宙桌球比賽。由於小行星地貌條件過於惡劣，工程師們匆忙地重新確定了目標降落地——「南丁格爾」隕石坑，其中巖石細顆粒存量相對豐富。

當脫離高半英裡（0.75千米）的貝努運行軌道後，該太空飛行器將花費4小時逐漸降落，直到懸浮在小行星的表面上方。隨後，它會將11英尺（3.4米）長的採樣臂伸向貝努，完成接觸，噴出加壓氮氣並吸走被攪動的泥土和礫石，這一接觸過程將持續5到10秒。整個過程是預先編程的，太空飛行器將自動操作完成史無前例的「蜻蜓點水」動作。太空飛行器有三瓶氮氣，這意味著它有且僅有三次嘗試機會。採集的樣本要到2023年才能抵達地球。

貝努是一顆近似圓球、富含碳元素的黑色小行星，其直徑超過紐約帝國大廈的高度。早在45億年前太陽系形成的時候，這顆小行星就已經存在。科學家們將它形容為一顆裝滿天體原始構件的「時間膠囊」——它可以幫助人們解釋生命在地球（或是其他星球上）是如何形成的。

但除了了解起源外，探究貝努還有另一個「自私」的原因——它很有可能將在下個世紀末撞擊地球。NASA認為發生撞擊的概率為1/2700。因而，科學家們認為，對於這類具有潛在威脅的小行星了解得越多，地球就會越安全。

原創編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵

原文連結：https://phys.org/news/2020-10-touch-and-go-spacecraft-sampling-asteroid.html

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