飞37亿公里,取45亿年前60克超古老物质,NASA获得历史性突破!

subtitle 徐德文科学频道 10-21 22:58 跟贴 14296 条
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10月20日,这是一个历史性的日子,美国宇航局冥王号(OSIRIS-REx)探测器飞了37亿公里,终于从小行星本努(小行星101955)上抢到了一坨太阳系诞生时最古老的岩石样本,将在2023年把它送回地球。如果成功,这将是NASA自上世纪70年代从月球上取回岩石样本后,第一次从小行星上取回样本,再一次获得历史性突破。

小行星本努

小行星本努又名小行星101955,是1999年发现的一颗阿波罗型小行星,直径492米。根据科学家们的计算,大约每13万年,就可能有一颗直径约500米的小天体会撞击地球,导致局部的灾难性影响。

本努是一颗被认为对地球有潜在威胁的小行星,曾被列为巴勒莫撞击危险指数第二高的天体,其在2175年到2196年间有0.037%的可能性撞击地球。第一高的是小行星阿波菲斯(小行星99942),曾被认为有37分之一的可能在2029年撞击地球。

不过要精确计算小行星的轨道需要更为详细的计算模型及高精度的观测数据,所以很多时候科学家们计算出来的撞击几率并不相同,巴勒莫撞击危险指数也变来变去,所以我们谁也不知道这些潜在的危险天体究竟会不会撞击地球。

由于对本努的物理性质知之甚少,美国宇航局决定派遣一个探测器对其进行观测,并取回样本进行研究。这是因为本努是太阳系刚诞生的时候就存在的小天体,是两个小行星碰撞产生的碎片,就像一个漂浮在太空中的时间胶囊,可以提供太阳系诞生时的化学信息;本努本身含有5%到10%的水,表面布满富含碳的物质,可以帮助科学家们更好地了解小行星在将水带入地球,并提供生命构建基础的前生命化学材料中究竟发挥了什么作用。

冥王号探测器

这个探测器就是冥王号(OSIRIS-REx),由亚利桑那大学行星科学和宇宙化学教授但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)主持研发,总耗资8亿美元,是NASA继木星朱诺号和冥王星新视野号后的第三个行星科学任务。前两个已经取得了极为丰硕的成果,科学界因此对冥王号也寄予厚望。


冥王号于2016年9月8日由阿特拉斯五号火箭发射升空,经过两年的航行,终于在2018年12月与本努会合,开始了表面绘图,寻找采样点的工作,并进行采样前的各种准备及演练。

到今天(10月21日)为止,冥王号已经飞行了37亿公里,目前距地球3.3亿公里,发射或接收信号单边就需要18分钟。

危险的取样

冥王号的取样定在美国东部时间周二下午18:12,即北京时间21日凌晨6:12,这是一个极为危险的时刻。冥王号需以每小时0.3公里的速度,用4个半小时的时间缓慢接近本努,之后伸出一个3.35米的机械臂,用加压氮气搅动小行星表面,然后吸走60到2000克样本,整个过程只有5秒钟时间。


前面已经说了,冥王号距地球约3.3亿公里,信号单边就要走18分钟,因此取样完全是自动进行的,稍有差池,就可能导致机械臂折断,甚至探测器撞毁在小行星表面。之所以只留5秒的采集时间,就是为了最大程度地减少撞击几率。

这个“触地复飞”的动作最终得以完美完成,18点12分,科学家们宣布:触地得分,采样正进行中!

几秒钟后,科学家们确认飞船已离开本努,宣布:样品收集完成,发动机已点火后退。

返回地球

根据科学家们的说法,探测器这几天将发回样品采集的图像,以确认是否采集成功。根据计划,这次采集至少需要60克的样本,最理想是能够达到2000克,如果未能达成目标,冥王号将再次进行采集,最多可以进行3次。

之后样品将被放入46千克的样品返回舱,开始返回地球的旅程,并在2023年到达,用降落伞降落在犹他州空军测试训练场,然后被运送到约翰逊太空中心,在专门的研究机构进行处理。

从冥王号立项研发到返回地球,整个过程需要12年的时间,而最关键的时间就是这5秒钟。比起以前美国宇航局仅在彗星上取回疑似外星物质,日本两艘探测器取回“痕量”(毫克)样本,冥王号无疑将创造历史,成为第一个从月球以外天体真正取回“外星”物质的任务。

只是希望它取回的,不是《异星觉醒》中“凯文”那样的火星生物!

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