科技日報10月27日消息，北京時間10月21日清晨，已經在太空飛行4年的OSIRIS-REx（冥王號）探測器，成功從目前距地球3.34億公裡的貝努小行星上，收集了一些塵埃和碎石。耗費7年時間，耗資約65億元人民幣，只為從小行星上抓回「一把土」，值得嗎？當然！在中國航天科工集團二院研究員楊宇光看來，這是一次意義重大的「太陽系考古」。
中國科學院國家天文臺研究員鄭永春對這次任務後續的科學研究充滿期待。「冥王號可以採集60克樣品，這個量已經很多了，樣品類型也會比較豐富，可以開展很多非常系統的研究。估計至少可以研究幾十年。」
小行星上藏有太陽系古老遺蹟對於地球來說，近地小行星是一種危險的存在。它們在太空中風馳電掣，不時與地球擦肩而過，讓人心驚肉跳。不過這些魯莽的傢伙並非一無是處，它們身上也藏有科學家們夢寐以求的東西，比如太陽系最古老的遺蹟。
鄭永春介紹說，太陽系形成之後，塵埃碰撞凝聚形成了行星、矮行星等天體，還有些粉末碎屑，成為了小行星。相比之下，行星中含有很多放射性元素，會產生熱量，從而導致演化、熔融，慢慢將太陽系初期的歷史湮沒。而能量小、熱量少的小行星，基本上沒有發生過演化，仍保留著太陽系形成之初的狀態。對它們開展研究，有助於探尋太陽系最早期的面貌。
此外，隨著航天技術發展，人類也產生了對小行星資源開發利用的想法。
出於上述目的，人們開始在茫茫太空中尋找探測目標。楊宇光表示，選擇目標時，需要考慮幾個因素。
從工程角度，首先要考慮可行性。例如項目預算能買多大推力的火箭，能把探測器送到多遠的地方，以此劃定一個選擇範圍。如果要登陸採樣，那麼小行星的自轉速度就不能太快，以免增加任務難度和風險。
同時還要從探測價值方面考慮。太陽系裡有近地小行星、主帶小行星等多種類型，其軌道分布、成份等都有差異。在能力有限的情況下，一定是儘量選擇此前沒有探測過，本身具有一定特點，在科學上或對未來開發有足夠高價值的小行星，作為探測目標。
綜合考慮各種因素，一顆發現於1999年，編號為1999 RQ36的近地小行星——貝努成為了冥王號的探測目標。
全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩介紹說，貝努是一顆富碳小行星，直徑將近500米。它距離地球最近時約有750萬公裡。
國家天文臺研究員劉玉娟在一篇文章中介紹，貝努的年齡超過45億歲，並未經歷過劇烈的變化，意味著它表面和內部的物質都是太陽系誕生時產生的，其組成成分很可能包含生命最初在地球上形成時的物質。研究這樣的小行星，有助於科學家認識早期的太陽系，包括地球的形成方式，以及生命起源的問題。
全新「接觸即離」方式幾秒鐘完成採樣冥王號是美國首個小行星採樣返回探測器，於2016年9月9日發射升空，2018年12月飛到貝努小行星附近。
龐之浩介紹，冥王號此行有幾個科學目標，包括從貝努表面採回足夠量的風化層物質，繪製原始碳質小行星的全球特性、化學特性、礦物學分布情況圖，在採樣地點記錄風化層的質地、形態、星體化學和光譜特性等。
鄭永春表示，採樣區的選擇，主要有兩方面要求，一是希望樣品有特點、信息豐富，具備更高的科學價值；二是必須有一塊面積較大、地勢平坦的區域，才能保證安全。經過綜合考慮，冥王號選擇了名為「夜鶯」的採樣區。
龐之浩介紹，此次採樣採用了「接觸即離」方式，採樣過程只用幾秒鐘。其間，冥王號並沒有著陸，而是在接近目標時伸出採樣機械臂，用機械臂末端的採樣器完成採樣，然後迅速飛離。這種方式省去了採樣前著陸、固定，以及起飛前的解鎖過程；探測器在慣性下落時，也提供了採樣所需的力。
冥王號的採樣器採用了一項全新技術。龐之浩說，當採樣器接觸到小行星地表時，會噴射出純氮氣體，把貝努表面的部分表土層物質吹入樣品返回艙。採樣器在接觸地表時，也可以取得一部分樣品。冥王號攜帶了3罐氮氣，能滿足3次採樣嘗試。地面模擬試驗表明，它能夠採得超過60克樣品。
（原題為《為什麼要去小行星挖土？這是意義重大的「太陽系考古」》）
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