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“南丁格尔”陨石坑——“奥西里斯-雷克斯”号的主要采样地点。中心为飞船降落位置。

据美国“物理学组织”10月18日消息称,在围绕小行星贝努(Bennu)飞行了近两年之后,美国航空航天局(NASA)的“奥西里斯-雷克斯”号(OSIRIS-REx)航天器将于2020年10月20日尝试降落到这颗古老小行星的表面,并在地形恶劣的危险环境中抓取碎石作为研究样本。

这一任务目标是从贝努行星采集至少2盎司(60克)重的岩石样品,以便未来带回地球。目前为止,只有日本完成过类似的小行星采样壮举,而这一样本也将是来自月球以外其他星球的最大岩石样本。整个任务耗资超过8亿美元。

“奥西里斯-雷克斯” 号航天器于2016年发射升空,它的降落目的地是一个名为“南丁格尔”(Nightingale)的陨石坑中相对平坦的中间地带。这片区域仅仅相当于地球上几个停车位的大小,而犹如雄伟建筑物一般的巨石在目标着陆区中隐约可见。科学家们最初设想的目标地是贝努的沙漠地带,因而航天器被设计成只能吸入直径小于1英寸(2厘米)的微型砾石。然而,当它在2018年抵达时,科学家们惊讶地发现贝努到处都是巨型岩石和粗砾,偶尔还能观测到从其表面弹射出的砾石掉落后又被弹回,仿佛一场宇宙乒乓球比赛。由于小行星地貌条件过于恶劣,工程师们匆忙地重新确定了目标降落地——“南丁格尔”陨石坑,其中岩石细颗粒存量相对丰富。

当脱离高半英里(0.75千米)的贝努运行轨道后,该航天器将花费4小时逐渐降落,直到悬浮在小行星的表面上方。随后,它会将11英尺(3.4米)长的采样臂伸向贝努,完成接触,喷出加压氮气并吸走被搅动的泥土和砾石,这一接触过程将持续5到10秒。整个过程是预先编程的,航天器将自动操作完成史无前例的“蜻蜓点水”动作。航天器有三瓶氮气,这意味着它有且仅有三次尝试机会。采集的样本要到2023年才能抵达地球。

贝努是一颗近似圆球、富含碳元素的黑色小行星,其直径超过纽约帝国大厦的高度。早在45亿年前太阳系形成的时候,这颗小行星就已经存在。科学家们将它形容为一颗装满天体原始构件的“时间胶囊”——它可以帮助人们解释生命在地球(或是其他星球上)是如何形成的。

但除了了解起源外,探究贝努还有另一个“自私”的原因——它很有可能将在下个世纪末撞击地球。NASA认为发生撞击的概率为1/2700。因而,科学家们认为,对于这类具有潜在威胁的小行星了解得越多,地球就会越安全。

原创编译:朱明逸 审稿:西莫 责编:陈之涵

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

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