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美航天局为啥选择贝努小行星?

2016-09-09 16:09:37 来源: 新华社新媒体专线 举报
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(原标题:美航天局为啥选择贝努小行星?)

新华社华盛顿9月8日新媒体专电(记者林小春)美国“奥西里斯-REx”探测器8日启程,前往贝努小行星采集样本并送回地球。这是美国第一个小行星采样任务,整个计划耗资约8亿美元。下面几个问答有助于详细了解这一任务。

问:太阳系内已知小行星超过50万颗,为什么选择贝努小行星?

答:美国航天局解释说,这首先与距离有关。“奥西里斯-REx”靠太阳能驱动,不能飞得太远,所以这个小行星的轨道距离太阳不能超过1.6个天文单位(1个天文单位为地球与太阳的平均距离);但又不能靠得太近,距离太阳不能少于0.8个天文单位,否则还要增加降温设备。

在2008年确定目标小行星时发现,已知近地小行星中,符合距离标准的只有192颗。

除了距离要求,小行星的体型也不能太小。个头越小,旋转速度往往越快。直径小于200米,它表面的松散物质可能因转得太快而抛射出去,探测器就很难从其表面采集到样本。加上这一条件,符合标准的小行星减少至26颗。

第三个条件是表面成分。符合要求的是碳含量丰富、自太阳系形成以来没有发生明显变化的原始小行星,它们含有氨基酸等有机分子和挥发物,正是这些成分帮助地球上形成了生命。这样一看,候选者就只剩下5颗。

最终,美国航天局挑中贝努小行星,它的直径为492米,每1.2年绕太阳一圈,每6年飞近地球一次,自转一圈用时约4个小时。项目首席科学家、美国亚利桑那大学的丹特·劳雷塔说:“通过雷达与望远镜观测数据,我们已经对贝努小行星有了很好的了解,我们感到选它可以减少任务风险。”

问:怎样完成采样?

答:探测器到小行星上采样,主要有两种方式:登陆采样和飞近采样。世界第一个小行星采样探测器是日本的“隼鸟”号,它就是在小行星上短暂着陆采集岩石样本,但其间出现多次故障,最终只采集到很少的物质微粒。“奥西里斯-REx”采取第二种方式,慢慢飞近贝努小行星,在距离小行星约3.4米时伸出一个叫“一触即走样本获得装置”的机械臂采样。

劳雷塔解释说,他们也曾考虑过登陆方式,但小行星表面有许多未知因素,还要使用“鱼叉”等锚定装置,风险很高。欧洲航天局的“菲莱”着陆器在登陆彗星时意外发生弹跳问题,因此他认为采取飞近采样方式很明智。

在“奥西里斯-REx”机械臂的前端,是一个圆盘状的取样头,可与小行星表面“亲密”接触约3秒。接触期间,探测器向小行星表面的松散物质吹出氮气,将它们吹进取样头。然后,探测器确认采集样本是否达到60克。探测器携带的氮气可以支持3次采样尝试,成功一次就不再重复进行。

按计划,“奥西里斯-REx”将于2023年9月抵达地球,但它自身并不返回,而是弹出样本舱,后者在降落伞的帮助下着陆位于美国盐湖城西南的犹他试飞训练区。而探测器主体部分仍将停留在绕太阳运转的轨道上。

美国航天局说,样本取回后,除留给美国研究人员当下研究的部分,还将拿出75%留给将来的研究人员使用,因为随着科学的发展,可能会有今天未知的科学问题出现;4%的样本将提供给该任务的主要合作伙伴加拿大;0.5%提供给日本。

问:为什么事关小行星防御计划?

答:理论上,小行星撞地球的风险确实存在。为此,美国航天局于2005年成立“近地天体项目”,目标是到2020年找到90%的直径140米以上、从地球周边4500万公里以内掠过的近地小天体,包括小行星、彗星和大型碎片,将地球遭近地小天体撞击的几率降到最低。

美国航天局说,据估算,迄今已找到95%的对地球可能有威胁、直径大于1公里的小行星与彗星。从目前情况看,未来100年地球没有遭撞击的重大威胁。但是,与贝努小行星一样大小的近地小行星至今只发现了约51%,而直径小于140米的近地小行星只找到了约5%。

确认近地小行星的轨道至关重要,但在各种影响因素中,最大的不确定性就是雅科夫斯基效应,即小行星吸收阳光、释放热量时会对自身产生微小推力。贝努小行星就被认为是一颗有潜在威胁的小行星。计算显示,它在2175年至2199年之间撞击地球的可能性为2700分之一。

劳雷塔说,自1999年被发现以来,贝努小行星在雅科夫斯基效应作用下的轨道改变超过160公里。“我们真的想弄清楚这种现象,这样我们就能更好地了解贝努小行星,并将这一认识应用于所有小行星,不仅在近地空间,而是在整个太阳系”。(完)

(原标题:美航天局为啥选择贝努小行星?)

netease 本文来源:新华社新媒体专线 责任编辑:王晓易_NE0011
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