美國宇宙飛船在2億英裡外的小行星成功著陸,人類探索又進一步

2020-10-25 國之師魂

美國宇航局的一艘宇宙飛船在2億英裡外的一顆摩天大樓大小的小行星上成功著陸,目的是收集少量的巖石和塵埃,他在此後將返回地球。

這讓人們想到小說三體,雲天明的腦子被發射到太空後被三體人接受改造成人類後回到了地球。


而美國的名為歐西裡斯-雷克斯的探測器大約有一輛15人的麵包車那麼大,它的目標是一個布滿石塊的隕石坑內的一個特定地點。

由於飛船必須到達只有幾個停車位那麼大的安全區域,所以操作非常棘手且充滿危險,只有那些經驗老到的老手才能夠操作好這些儀器,而他們操作這些儀器的過程就是通過遊戲一樣的軟體,製造出了虛擬實境般的感覺。


由於冠狀病毒大流行,在美國,只有一名骨幹人員在位於科羅拉多州利特爾頓的洛克希德·馬丁航天系統太空梭操作中心監控探測器的進展,所以這些都是美國軍方的機密,有待一百年以後公布出來,這就是規則。


他們只是在事件期間的觀察者,因為從宇宙飛船傳來的信息花了超過18分鐘。他們沒有收到任何圖像,只有探測器在下降過程中傳回的少量數據,並依靠其機載系統調查地形和評估危險。


當他們得知探測器已經確定可以安全返回地表時,整個團隊都歡呼雀躍起來。片刻之後,他們宣布該探測器「著陸」。


「我不敢相信我們真的成功了,」亞利桑那大學的但丁·勞雷塔(Dante Lauretta)說,他是這項任務的首席研究員,他說自己感到「超脫」。



洛蕾塔說:「處理現在發生的一切幾乎是困難的。」


很快,飛船的消息傳來,它已經安全離開了火星表面,大家再次歡呼起來。在接下來的幾天裡,研究人員將從太空飛行器中獲取圖像和其他數據,以便評估它捕獲了多少小行星。



這顆旋轉的頂部形狀的小行星,名為「本努」,是我們太陽系中近百萬顆已知小行星中的一顆。科學家們想研究它,以提高我們的行星防禦潛在危險的太空巖石。例如,Bennu有一個很小的機會有一天撞擊地球。

美國科學家勞雷塔說:「我們最近的計算表明,這種可能性約為2700分之一。」「好消息是這樣的撞擊至少在150年內不會發生,歐西裡斯-雷克斯任務的一部分就是為了更好地了解撞擊的可能性。」



奧西裡斯-雷克斯號宇宙飛船於2016年9月在美國國家航空航天局甘迺迪航天中心飛往卡納維拉爾角空軍基地。

美國宇航局甘迺迪航天中心為這一次飛行做出了嚴密的準備, 他們的功績無法被否定。

科學家們還想研究像這樣的小行星,因為它們被認為是近乎原始的時間膠囊——太陽系早期遺留下來的數十億年未受幹擾的碎片,所以這些行星非常具有探索價值。

「小行星是形成行星的最早物質的遺蹟,」美國宇航局行星科學部主任Lori Glaze說。「它們掌握著解開我們理解太陽系如何形成和演化的關鍵信息。」


這次任務是美國宇航局第一次嘗試從一顆小行星上收集樣本並將其帶回地球,但之前也有人嘗試過。日本航天局的一艘宇宙飛船目前正在返航途中,該飛船攜帶了從小行星龍宮獲取的少量物質;該產品將於12月上市。


日本(非常小心地)將塑料炸藥投放到小行星上,配合他們的探測器從小行星上採集樣本。


「有一些關鍵的區別,」勞蕾塔說。他解釋說,美國宇航局的巖石收集設備可以保存更大的樣本。雖然日本的探測器可能只帶回幾十毫克的物質,但歐西裡斯-雷克斯能夠收集多達兩公斤的物質。


奧西裡斯-雷克斯於2016年發射,自2018年以來一直繞著這顆小行星運行。當它到達那裡時,科學家們對這個空間物體進行了近距離觀察,並意識到這個叫Bennu的行星並不是他們所想的那樣。他們原本希望表面相對光滑,並覆蓋著像沙子一樣的細粒物質。相反,他們看到到處都是巨石。這明顯提升了樣本採集的難度。


「當我第一次看到小行星Bennu崎嶇不平的表面時,我就知道我們面臨著真正的挑戰,」勞蕾塔說。


研究小組花了一年的時間繪製這顆小行星的詳細圖,最終確定了兩個隕石坑,這兩個隕石坑看起來有可能著陸:一個主要的隕石坑名為南丁格爾,另一個備用的隕石坑名為魚鷹。


該太空飛行器進行了低飛越以獲得高解析度圖像,以便建立可用於其機載導航系統的3-D地圖。在4月和8月,探測器進行了兩次演練,下潛至小行星上方約130英尺處。

這三張由美國宇航局歐西裡斯-雷克斯宇宙飛船拍攝的照片顯示了本奴北半球的一個區域。更大的圖片顯示了一個590英尺寬的區域,有許多巖石,包括一些大石頭(特寫圖右上),和一個幾乎沒有大石頭的「池塘」(右下)。這塊巨石大約有座頭鯨那麼大。


採樣器位於一個11英尺長的手臂末端,看起來「有點像你可能在老式汽車上看到的空氣過濾器,」洛克希德·馬丁航天公司歐西裡斯-雷克斯任務操作經理桑德拉·弗羅伊德說。目前還不清楚收集器到底吸收了多少灰塵和巖石。


然而,研究小組在10月30日之前應該有足夠的信息來確定是否可以帶回家,或者是否在1月份進行額外的採樣嘗試。


最終,無論收集到什麼,都將被儲存在一個安全的返回艙中,飛船將於2021年3月啟程前往地球。一旦它在2023年9月到達地球,它將釋放樣本返回艙,然後降落傘降落到猶他州。


對於已經為這項任務工作了16年的洛蕾塔來說,這艘飛船幾乎就像是這個團隊的一部分。「我們每天都和它交談。它就像是我們的眼睛和傳感器,在太陽系深處,」他說。「我們要去那裡取回這一科學寶藏,並把它帶回地球。」

這些寶藏般的物質將協助人類更好地了解宇宙,讓全人類都走向更加遙遠的未來。

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