NASA决定在小行星贝努可能撞击地球之前先“下手”

作者: Alexandra Witze

来源: Nature自然科研

发布日期: 2020-10-20

NASA的OSIRIS-REx航天器计划从小行星贝努上采集样本,以研究太阳系的形成历史和保护地球免受小行星撞击的可能性。

在小行星贝努可能撞击地球之前,NASA决定先“下手”了。10月20日,在距离地球约3.34亿公里的地方,美国航天局的OSIRIS-REx航天器将接近一颗名为“贝努”的深色菱形小行星,目的是在其表面上停留几秒钟,收集尘埃和卵石。如果成功的话,OSIRIS-REx将把这些富含碳的碎石送回地球,科学家们便可以从中寻找太阳系历史的线索。

前往贝努表面的旅程并不容易。OSIRIS-REx将不得不穿过一块高耸的巨石,然后进入一个不比几个停车位大的取样区域。“我们的第一次尝试可能不会成功。”任务的首席研究员、亚利桑那大学的行星科学家Dante Lauretta说。但如果真的成功了,他说,“我希望大家把它当成一个好消息——我们可以为之骄傲,今年发生了太多疯狂的事情了。”

耗资8亿美元的OSIRIS-REx于2016年发射,是美国航天局的首个小行星取样任务。此前,日本宇宙航空研究开发机构的两项任务已经从小行星表面获得了尘埃样本。直接从小行星上挖取样本,可以研究45亿多年前太阳系形成过程中遗留下来的岩石。

每一颗小行星都有自己的故事,讲述它是如何形成并随着时间的推移而演变的;贝努星特别吸引人,因为它可能含有富含有机化合物的物质,而这些有机化合物在整个太阳系中都能找到,包括地球上的生命。

但首先,OSIRIS-REx必须努力完成采样。Lauretta和他的同事们之所以选择贝努作为目标,是因为他们认为这颗500米宽的小行星相对平稳,容易降落。但在OSIRIS-REx于2018年抵达并开始绕行贝努后,仔细观察了一下,发现了大块危险的巨石。因此,任务工程师开发了一个自动化系统,引导航天器降落到表面。

OSIRIS-Rex在向“夜莺”降落时,将伸出3.3米长的机械臂。当它接触到小行星时,它将释放出一股氮气,吹到小行星表面,吹起一堆小行星碎片中的小颗粒。接着,一个取样装置将吸取其中的一些颗粒并储存起来。这个过程将只持续10-15秒,与其说是着陆,不如说是“碰个拳”。一旦OSIRIS-Rex完成样本收集,它将退到安全距离,留待科学家评估它收集了多少物质。

贝努的一生经历了很多。它形成于大约1亿年到10亿年前,当时它在太阳系小行星带的一次宇宙碰撞中,从一个更大的“母体”中分离出来。但贝努保留了其母体的痕迹。OSIRIS-REx在绕着小行星运行时,探测到其表面的一些巨石上充满了古碳酸盐脉。碳酸盐可能是在冰块融化并流经母体时形成的,在其岩石内部引起水反应。

科学家们还将在贝努的岩石上寻找如何保护地球不受小行星伤害的线索。贝努在地球附近危险地运行,并有很小的几率在22世纪的某个时候撞上地球。研究表明,这颗小行星更像是一个松散的碎石堆,而不是一块坚固的岩石。通过仔细研究贝努岩石的密实度,科学家可以提出转移或分裂对地球构成威胁的近地小行星的方法。

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