宇宙级晨昏恋:飞越一亿公里,只为在最近的轨道陪着你

作者: 鸑鷟鹓鶵

来源: 果壳

发布日期: 2019-01-10

2019年,冥王号探测器创造了航天史上的新纪录,实现了对小行星“不死鸟”的最小环绕轨道,距离仅1.75公里。这一行动不仅为了更详细地了解小行星,还为未来的采样任务做准备,预计2020年夏天将进行采样,2023年返回地球。

2019年刚开年,地球人就再次拥有了三星堆古人梦寐以求的千里眼,看到了世界航天史上前所未见的新奇和八卦。这些精彩时刻并不是新年航天庆典的全部,在这两条特大新闻之前,也就是2018年12月31日,还有一个更加低调的好消息。

有两位距离地球足足有1.1亿公里远、刚刚朝夕相处一个月、友达以上恋人未满的伴侣,创造了航天史上的一个新纪录。

其中一位是两岁的冥王号(OSIRIS-REx,全称“太阳系起源、光谱解析、资源识别、安全、小行星风化层探测器”),他悄悄地靠近了自己心仪的目标——可能有几十亿年高龄的小行星“不死鸟”(Bennu)。说起来,这还是一对晨昏恋呢!而这一次靠近,他们实现了航天史上最小的环绕轨道——半径只有1.75公里,我们步行走完这段距离只需要20分钟左右。

小行星是21世纪以来科学家才深入探索的新晋热门。在天文学家们看来,太阳系中较大的天体,包括地球和月球在内,都经过了漫长的行星分化,现在的构造和形成时早已不同,可谓沧海桑田了。而很多小行星们由于体积太小,几乎没有经历过行星分化,还保持着和诞生时几乎相同的状态。这就意味着,这些小行星们就像太阳系的“时间胶囊”一样,保存着很多太阳系早期形成之时的信息,很可能为我们了解太阳系的形成和演化提供重要的线索。

正是在这样的背景下,人类派出了冥王号这位小伙。为了追寻自己心仪的对象,他早在两年前就踏上了旅程。历尽千辛万苦,终于在2018年12月6日,来到了小行星“不死鸟”的身边,距离50公里,开始了接下来几年朝夕相伴的生活。这位小伙很害羞,地面的科学家也很谨慎。在接下来的几周内,他小心翼翼地又靠近了一点点,将距离缩小到了15公里。不过,这都不是极限。

北京时间12月31日15:43分,冥王号启动了一台发动机,短短8秒钟的燃烧推进,让他又靠近了一步。这一次,他进入了距离小行星中心半径1.75公里的环绕轨道。如此小的环绕半径,打破了由罗塞塔号探测器2016年5月实现的7公里的最小环绕半径,当时罗塞塔号的环绕对象是67P/丘留莫夫—格拉西缅科彗星。

而冥王号的目标——小行星“不死鸟”,是一颗直径500米左右的小行星,这意味着探测器环绕它飞行时,距离小行星表面只有1250米的高度。

在这么近的距离上,冥王号将前所未有地看清小行星“不死鸟”的各个细节,详细地测绘出一个更精准的三维模型。在三维模型生成之后,冥王号的导航定位系统将从恒星定位系统(天)切换到小行星地表定位系统(地)。换句话说,在此之前,探测器根据天体来确定自己的坐标,而在此之后,探测器将根据自己下方的小行星地貌特征来确定自己的相对位置。

为了这进一步的“亲密接触”,科学家将在冥王号测绘过的资料上选择一处最合适的“牵手”位置。冥王号将在合适的采样点上,通过机械臂与小行星“牵手”。这实际上,是通过机械臂末端淋浴喷头状的采集系统,来收集小行星的样品,预计这一幕将发生在2020年的夏天。

“牵手”完成之后,冥王号便会收到小行星“不死鸟”馈赠的“礼物”。再接下来,他将把这份珍贵的礼物转赠给地球。根据目前的计划,2023年9月25日,我们将迎接他的归来。

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