【科學小知識】探秘小行星——從隼鳥號看地球

2021-02-08 福建省科技館

小行星是宇宙中的小不點,但在這個夏天成為地球人關注的大熱點。先是日本的隼鳥2號探測器在6月27日飛抵小行星「龍宮」,隨後美國奧西裡斯-REx探測器將於8月飛抵小行星「貝努」。下面我們來了解一下小行星,探秘它的工作性質。


圖片來源:中國國防科技網



 "日本隼鳥號"家族了解一下:


隼鳥號,是日本研製並於2003年5月9日用MV運載火箭成功發射的小行星取樣太空飛行器。其探測目標是絲川小行星。它在升空後,即在地面指揮控制中心的遙控下,沿著外切地球公轉軌道、內切絲川小行星公轉軌道的預定路線疾馳而去,並於2005年9月初與目標天體交會,最終於9月12日飛抵離絲川小行星20千米的預設位置,成為人造衛星。2010年6月13日隼鳥號小行星探測器深夜降落在澳大利亞。


隼鳥號是隼鳥2號的「前輩」,但是,隼鳥號由於故障,未能按原計劃採集巖石,只採集到一些物質微粒。此次隼鳥2號在靠近小行星「龍宮」後,預計可能在10月前後著陸,嘗試採集巖石樣本,以彌補「前輩」的遺憾。


隼鳥號在宇宙中旅行了七年,穿越了近六十億公裡的路程。這是人類第一次對地球有威脅性的小行星,進行物質搜集的研究,也是第一個把小行星物質帶回地球的任務。隼鳥號是吉尼斯紀錄認定的「世界上首架從小行星上帶回物質的探測器」。


為什麼人類要探測小行星呢?


早在年初,英國《自然》雜誌就將小行星探測列為2018年值得期待的科學事件。人類為何要探測小行星?中國科學院國家天文臺研究員鄭永春對新華社記者說,這主要有三方面原因:了解太陽系起源和演化、防止小行星撞地球以及潛在的經濟價值。

第一,探測小行星有助於理解太陽系的起源與演化。小行星是太陽系中各大行星和衛星形成後的殘留物,其歷史幾乎與太陽系一樣長。但因為體積比較小,自身沒有演化,非常好地保留了太陽系形成早期的信息,不像地球因巖漿、火山等地質活動而丟失了很多早期的信息。


 第二,探測小行星有助於防禦小行星撞地球。小行星是對地球有潛在威脅的一種天體,因為軌道不太穩定,容易受到其他行星,如木星等引力的幹擾,可能撞擊地球。科學界目前認為,約6500萬年前的恐龍滅絕就是小行星撞地球導致的。所以必須了解小行星的軌道等特徵,判斷它們撞擊地球的可能性,以及如何規避撞擊。


第三,小行星有潛在的經濟價值。一些小行星上蘊藏著地球稀缺的金屬,價值較高,如果有能力捕捉一顆小行星,或在小行星上開採,就有很大商業價值,可推動商業航天發展。這方面已經不是天方夜譚,有一些企業,如美國的行星資源公司,已經在研發小行星採礦的技術。



圖片來源:廣州日報


因此,多個國家都開展了小行星探測項目。美國在2016年發射了奧西裡斯-REx探測器,這是美國第一個小行星採樣任務,它預計將於8月飛抵小行星「貝努」。但與隼鳥系列探測器的著陸採樣不同,奧西裡斯-REx計劃在慢慢飛近小行星後,在距離小行星3米左右時伸出一個名為「一觸即走樣本獲得裝置」的機械臂採樣。


那麼在隕石研究方面,小行星的價值有哪些?


在日本國立科學博物館裡,我們能看到隼鳥號小行星探測器帶回來的小行星顆粒,這是人類歷史上第一次從小行星採樣並帶回地球。地球上的許多隕石是小行星墜落後的碎片,中國在隕石研究方面有很好的基礎,國家天文臺等機構也有對小行星等近地天體進行監測的基礎,再加上中國航天技術的進步,中國對小行星探測其實也有了很多的技術儲備和準備。中國國務院新聞辦公室發布的《2016中國的航天》白皮書在展望未來時就提到了小行星探測。將小行星樣本與隕石進行對比,會特別有意義和價值。

小行星上面保留了太陽系早期的一些痕跡,所以對小行星研究如果能成功的話,是非常有意義的。不光是採集到了樣本,同時還直接採到小行星表面的巖石,對研究太陽系的起源,包括研究小行星本身的物質結構,還有可能涉及到以後的小型探礦,涉及到以後如何防範小天體撞擊,都會給人們提供非常好的線索。

圖片來源:百科圖片


文章片段節選:新華網 (原名:小行星為何會成為大熱點)、百度百科




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