人类无法容忍自己的无知,REx正式观测到Bennu小行

日期:2019-11-05编辑作者:威尼斯在线平台

2017年9月25日刚刚完成了引力弹弓的Osiris-REX上看到的地球与月亮。

Hayabusa 2

模拟Bennu的结构和组成可以帮助科学家预测太阳风对这颗小行星造成的影响,还可以预测Bennu未来的轨道变化。Osiris-REx装备了很多科学设备,包括REXIS X射线光谱仪、OLA激光高度计、OVIRIS可见及红外光谱仪、OTES热光谱仪,OCAMS 相机组又包括:成像相机——203.2mm口径的望远镜用于拍摄高分辨率图像、地图相机负责寻找彗星和潜在的卫星、样本相机负责在取样时拍照。在绘图和选址后,小卫星表面的取样有望于在2020年7月实现。样本返回舱将于2023年9月在犹他沙漠上空降落回到地球。

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翻译:陈艳玲

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OSIRIS-Rex(欧西里斯号或冥王号)探测器于2016年9月8日发射,任务是研究Bennu小行星——一颗含碳的近地小行星,并在2023年将样本送回地球进行详细分析。这颗小行星被视为潜在威胁天体,是有可能会撞击地球的小天体之一。如果成功,OSIRIS-REx将是首枚从小行星带回样本的美国航天器,也是继日本的Hayabusa后第二枚将小行星样本送回地球的探测器。

原标题:OSIRIS-REx正式观测到Bennu小行星

文/陆渐

在行星协会举办的“为那颗小行星命名”(Name that Asteroid!)比赛中,一名三年级的女孩用埃及神鸟的名字Bennu命名了这颗小行星,在比赛中获胜。

Hayabusa 2任务—日本

8月24日,OSIRIS-REx正式进入了接近观察Bennu的阶段,离Bennu仅有不到200万公里,不足地月距离的五分之一。从探测器现在的位置看去,Bennu只是巨蛇座里一个难以分辨的11等光点。

Dawn任务—美国

但是到达Bennu并不容易。小行星在绕太阳为中心的周期为1.2年的轨道上运行,轨道面相对黄道面倾斜6度。因此登陆Bennu需要OSIRIS-REx在2017年9月22日飞掠地球,通过地球的引力弹弓效应将OSIRIS-REx送到可以和小行星轨道交汇的轨道上。OSIRIS-REx在今年七月还进行了一次轨道调整。

——地球防御:需要长期观测与跟踪,精确的轨道预报和结构探测等为规避提供最准确的消息;需要有效而快速的防御策略消除撞击地球的威胁,如动能撞击、核弹爆破、引力拖车、太阳帆牵引、太阳聚光器、抵近喷涂、安装质量驱动器等;

NASA/GSFC/University of Arizona/Lockheed Martin

Rosetta探测器于2004年发射,其所携带的Philae登陆器于2014年11月12日在67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星上着陆。在飞向彗星的图中,探测器还完成了两颗小行星飞越任务。Rosetta任务全面探测彗星的物理、化学和地质特性,飞越了主小行星带并探测其基本特性。这是国际首次环绕并着陆在彗星表面的任务。

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(由NavCam 1成像仪拍摄的两张照片合成,图:www.asteroidmission.org)

这张图显示了地球(绿色实线)、小行星Bennu(蓝色实线)和OSIRIS-REx(红色实线是发射轨道,红色虚线是到达小行星的过渡轨道)并标出了地球对OSIRIS-REx的引力调整点以及OSIRIS-REx与Bennu的交汇点。

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NEAR探测器于1996年发射,2000年到达,距离Eros小行星表面35km的绕飞轨道,对Eros进行了全面观测,并于2001年2月成功软着陆。整个任务对Eros小行星的形状、质量分布、磁场、自转、成分和地质等进行详尽探测。这是国际首次小行星环绕、着陆探测任务。

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艺术家设想的NEAR探测任务

NASA / JPL / Caltech

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Bennu的直径与帝国大厦和埃菲尔铁塔(图:www.asteroidmission.org)

NASA / GSFC / University of Arizona.

最早人类只能依靠望远镜、摄影技术来发现和观测小行星,而现在深空探测技术、无线电技术能够更好地帮助人类认识小行星,这其中的光谱类型研究已经是分析小行星成分和起源的重要线索。

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——资源利用:如水可用于深空探测生存需要,矿物质可用于加工原材料,稀有金属可用于工业生产等。不仅许多国家在积极开展研究,如美国的ACR(小行星捕获返回,Asteroid Capture Return)任务、ARM(小行星重定向,Asteroid Redirect Mission)任务等,不少商业公司也在用市场化的方式提出方案,如2010年成立的行星资源公司将对富金属的小行星进行实地探测和开采并运送回地球;2012年成立的Deep Space Industries将发射一系列小行星探测器进入太阳系探寻资源,在近地空间对资源进行分类和提炼。

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Rosetta任务—欧空局

现在Osiris-REx将开始扫描Bennu附近的区域,寻找尘埃或可能存在的小行星。2018年10月1日,在Osiris-REx与小行星保持相对静止后,它将连续进行四次轨道调整完成最终着陆。

语宙

OSIRIS-Rex首次观测到了140万英里外的小行星101955,并命名为Bennu.

Hayabusa任务—日本

威尼斯在线平台 ,戈达德太空飞行中心的Rich Burns在新闻发布会上表示:“Bennu的低重力为项目带来了一个前所未有的挑战。”Bennu将会是目前人类登陆的最小天体。

从世界范围已进行及计划中的任务来看,未来小行星探测的方式将由飞越、环绕、着陆、采样发展到捕获、操控与载人登陆,而在探测范围上,将由近地小行星(NEAR、Hayabusa 2、OSIRIS-Rex)发展到主小行星带以及木星特洛伊群和柯伊伯小行星带(NEW Horizons),探测目标的类型由S类、M类、C类逐渐扩大到D类、P类。

1999年9月11日的夜晚,Bennu在著名的林肯近地小行星研究巡天项目LINEAR中被发现,它的直径只有0.5km左右。它被归类为潜在威胁地球安全的小行星,因为它将在2060年9月23日飞掠地球,离地球最近只有74.8万千米。

太阳系内的小行星主要分布在两处:火星和木星之间的小行星带,也叫主小行星带,集中了约90%的小行星;另一部分位于火星轨道之内,理论上有可能与地球相撞,称为近地小行星。除此之外,太阳系其他位置小行星分布数量较少。迄今为止,已发现了约78.9万颗小行星,其中约有1万多颗为近地小行星。

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University of Arizona

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OSIRIS-REx于2016年9月8日在卡纳拉尔角空军站由宇宙神-5火箭搭载发射。OSIRIS-REx会在小行星上工作505天,研究小行星的物质构成并绘制其表面图。此次任务最大的亮点是OSIRIS-REx将从Bennu上采集60-2200g的样本并将样本带回地球,这将是美国首次从小行星上采集样本。(人类首次实现成功在小行星上采集样本的航天器是日本的隼鸟号。)这些样本和有关Bennu的数据资料将帮助人类理解早期太阳系的形成和演化,以及生命的诞生。

2012年12月,CE-2探测器在国际上首次实现了从L2点飞越小行星的轨道转移,并成功飞越4179号Toutatis小行星,最近距离仅为3.2公里,并获取最高分辨率3m的光学彩色图像。这是国际上首次近距离飞越Toutatis,中国成为第四个实现小行星探测的国家,此次飞越为中国深入开展小行星探测奠定了必要的工程实践基础。

原文:

Dawn 探测器于2007年发射,目的是探索小行星带最大的两颗原行星:Vesta小行星与Ceres矮行星,是第一架环绕矮行星的探测器,也是首枚在任务期间成功进入两颗太阳系天体轨道的探测器,2011年7月到达灶神星,2015年3月到达谷神星。Dawn探测器构建了灶神星的三维地形模型,并发现Ceres可能存在液体。此次任务是国际首次主小行星带的环绕探测。

现在,小行星Bennu在图上看起来只是宇宙背景上一个不起眼的小点。但在未来几个月的探索中,人类对它的了解将会越来越多。

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新月形状的Bennu在发现不久被戈德斯通雷达与1999年9月11日探测到的图像。

CE-2飞越探测小行星—中国

“源光谱解释及资源识别安全风化层探测器”Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer(OSIRIS-REx),是NASA首个旨在从小行星带回样本的任务。它首次观测到了一颗名为Bennu的小行星,并准备在今年十二月近距离飞掠这颗小行星。

NEAR任务—美国

校对:郭文瀚、汪荣鑫、陆寅枫

OSIRIS-Rex任务—美国

亚利桑那大学的Dante Lauretta在最近的新闻发布会上表示:“鉴于现在OSIRIS-REx已经离Bennu足够近,它会充分利用登前的接下来几个月的时间充分观察了解Bennu的大小、形状、表面特性和周边环境。我们为这一时刻已经准备了太久,因此我们迫不及待想要看见关于Bennu的新成果。”

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从功能分析来看,未来小行星探测的热点仍将在于地球防御和资源利用:

小行星与其说是天体,其实更近似于碎石堆,组织比较松散。它们具有一些基本特征:大多形状不规则,表面特征跟复杂;体积小,质量也很小,因此产生的引力很弱(10-4m/s2~10-1m/s2);受其他大型天体的引力综合作用,小行星公转轨道演化规律复杂,自旋状态也同样复杂。

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猎户座飞船接近小行星捕获机械舱段的示意图

New Horizons探测器于2006年发射,2015年7月飞掠矮行星冥王星,继而飞向柯伊伯带。它是第一艘飞越和研究冥王星及其卫星的探测器。2019年1月1日,New Horizons近距离飞掠Ultima Thule小行星进行探测。New Horizons获得清晰的冥王星及其系统的光学图像分布,发现冥王星有蓝色大气层,并探测到水冰暴露的区域。New Horizons还承担国际首次柯伊柏带小行星的探测任务。

为什么要探测小行星?

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