历时七年,冥王号飞船携带小行星“贝努”样品成功归来

作者: 邹小端

来源: 《科学世界》2023年全年杂志

发布日期: 2023-09-26 18:31:16

NASA的冥王号飞船历经7年,成功从小行星贝努采集样本并返回地球,这一任务不仅为了研究太阳系的早期历史和生命起源,还为了评估小行星对地球的潜在威胁和探索太空资源。

2016年9月8日,NASA发射了一艘名为“冥王号”的飞船,目的地就是这颗小行星。经历了7年的漫长时间,本月24日,冥王号携带着从贝努上采集的珍贵样本返回地球。那么,NASA为什么要探测这颗小行星?对贝努的采样是如何进行的?这项任务又有怎样的意义?

冥王号飞船于2016年9月出发,前往小行星贝努(101955 Bennu)开展研究并采集样品。

冥王任务是继新视野(New Horizons)和朱诺(JUNO)之后 NASA的又一个新前沿(New Frontier)系列的太阳系行星研究项目。冥王号将携带5个科学载荷和一个采样装置,于2018年飞抵小行星贝努,环绕这颗小行星展开为期12个月的科学研究,选择最有科学价值的采样点,并最终采集样品带回地球。研究这些样品将帮助科学家进一步认识形成初期的太阳系,并了解近地空间的资源和危险。

小行星是记录有太阳系早期历史的“时间胶囊”。46亿年前,银河系的一处尘埃和气体云受到扰动开始坍缩,它们汇聚成大量的原始固态天体,也就是小行星。大部分小行星最终演化成了行星。小行星给地球带来了水和产生生命所需的有机质。作为行星起源的原材料,一小部分小行星得以留存至今,贝努就是其中之一。所以,为了在太阳系形成之初的遗迹里寻找生命起源的答案,NASA选择了贝努。

另外,空间大量小行星的存在也威胁着人类的安全。2013年2月,一颗流星坠入地球大气,下降成为一颗超级火球,在俄罗斯车里雅宾斯克州上空爆炸。它制造的激波造成约上千人受伤,数千建筑物损毁。而冥王号的探测目标小行星贝努就有微小的可能性,或许会在22世纪撞击地球。贝努(直径约492米)比车里雅宾斯克陨石(直径约20米)大得多,如果撞击地球,就可能造成大规模、毁灭级的灾难。

位于美国亚利桑那州北部的直径约1.2千米的巴林杰陨石坑就是一颗直径约50米的流星体在5万年前撞击产生的,而贝努的直径大约是它的10倍。为了避免灾难的发生,天文学家一直在致力于利用地面和太空望远镜观测小行星,计算和预报它们的轨道。而冥王号对小行星贝努的研究将有助于提高轨道预报的精度。为了提高未来轨道预报的准确性,冥王号将精确测量太阳光照造成的小行星轨道变化。

这种影响学术上称为雅可夫斯基效应(Yarkovsky effect),它是指当小行星吸收阳光和释放热量时,由于小行星自身的转动,接收和释放辐射的方向变化会对小行星自身产生微小的推动力,致使其运动发生改变。

此外,像贝努这样的小行星,包含着水、有机物和金属等物质,这些宝贵的自然资源有可能成为未来深空探测的补给,也对发展太空商业开采有重要的意义。所以探测贝努不仅是为了追寻行星形成和生命起源的答案,也是关乎人类的命运和未来的一项十分重要的工作。

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