簡介：漫長等待之后， NASA的小行星探測器OSIRIS-REx帶著小行星BENNU的樣本終于要返回地球了，這里介紹了小行星BENNU的基本信息、探測器的任務(wù)目標(biāo)、意義以及關(guān)于最近開始的為期兩年的返程。

歷時近兩年半的相伴后，美國航天局的“冥王號”探測器已和小行星“貝努”道別，并開啟它的返程之旅。

冥王號探測器預(yù)計將于2023年9月抵達(dá)地球，并將帶回珍貴的樣本：“貝努”小行星上的一些塵土。這些塵土樣本有助于揭開太陽系形成以及地球生命起源的秘密。

冥王號探測器在飛離“貝努”小行星的軌道前，完成了最后一次飛越。在最后一次近距離接觸中，探測器花費5.9小時，全方位拍攝了“貝努”小行星，比其全轉(zhuǎn)周期還要久一些。此次拍攝距離僅離行星表面2.1英里（3.5千米），是開展樣本采集任務(wù)以來距離“貝努”最近的一次。

艾米.西蒙是美國航天局戈達(dá)德宇宙飛行中心的行星科學(xué)家。她向inverse雜志解釋道，此次飛越的主要目的是為了最后一次觀測樣本采集點。

“當(dāng)我們采集樣本后離開時，會產(chǎn)生很多的碎片和灰塵，導(dǎo)致我們無法看清楚行星表面，”西蒙告訴inverse雜志?！白詈笠淮物w越主要是為了能夠了解清楚樣本采集點有沒有發(fā)生變化，比如我們是否留下了彈坑，或者是否存在之前未曾探測到的新成分?！?/p>

在最后一次飛越任務(wù)中，冥王號收集了4GB的數(shù)據(jù)。然而，科學(xué)家最早也需等到4月13日才能接收到冥王星發(fā)送回地球的數(shù)據(jù)，在此之前，只能等待。

冥王號探測器通過深空網(wǎng)絡(luò)與地球上的地面控制中心保持通訊，這一網(wǎng)絡(luò)也是美國航天局實施包括“毅力號”火星探測器在內(nèi)的一系列太空任務(wù)所采用的通信系統(tǒng)?！摆ね跆枴碧綔y器每天用4到6小時的時間下載數(shù)據(jù)，并以每秒412千比特（約每小時186兆字節(jié)）的速度傳回，因此，科學(xué)家需要等好幾天才能接收到“冥王號”探測器傳送回的最新數(shù)據(jù)。

1.此次任務(wù)的背景

自2018年12月，“冥王號”探測器繞“貝努”行星軌道運行。它的任務(wù)主要是獲取這一古老行星的樣本，并帶回地球以供分析。2020年10月20日，探測器成功著陸行星表面，并通過連續(xù)起飛的樣本采集機(jī)制，借助機(jī)器手臂抓取了巖石樣本——這一過程有一點像真空吸塵器吸取“貝努”行星上的松散物質(zhì)。

2.關(guān)于“貝努”行星，我們有何收獲？

在“冥王號”探測器帶著樣本返程之前，它已經(jīng)為科學(xué)家提供了大量關(guān)于“貝努”行星以及其他與地球近距離接觸的行星的新見解。

西蒙表示：“事實上，我們已經(jīng)在此次任務(wù)中收獲了很多。除了眾所周知的樣本采集任務(wù)，我們還完成了兩個主要目標(biāo)。”

本次任務(wù)的目標(biāo)之一是，測算出這一行星與太陽相互作用時，其軌道將會有多大的變化，以及分析行星的成分構(gòu)成。

西蒙承認(rèn)，當(dāng)“冥王號”探測器抵達(dá)“貝努”行星時，這顆行星已經(jīng)比任務(wù)團(tuán)隊此前預(yù)測的位置移動了185千米。

“它的軌道一直在變化，這一點非常有趣。這一信息也對我們理解此類近地行星將會如何影響地球非常重要。”西蒙說。

根據(jù)探測器的觀測數(shù)據(jù)，團(tuán)隊判斷這一行星的自轉(zhuǎn)速度正在以每百年1秒的節(jié)奏逐漸加快。雖然，這聽上去無足輕重，但是，這表明“貝努”行星只是一個由灰塵和巖石構(gòu)成，在引力作用下聚集起來的“橡膠堆”，而不是實體。

“冥王號”抓拍的照片也首次證明了行星表面沒有大氣但是存在熱破裂。通過測算熱破裂，科學(xué)家可以判斷出行星的年紀(jì)。

地球上也會發(fā)生熱破裂現(xiàn)象。在我們這顆行星上，巖石白天在太陽光下受曬，晚上涼卻后破裂。當(dāng)巖石膨脹和收縮時，增加的壓力導(dǎo)致他們產(chǎn)生裂縫并最終分裂成更小的碎片。

“貝努”行星上的巖石就像地球上的巖石，也經(jīng)歷了白天和黑夜不同的溫度。白天，其溫度可高達(dá)127攝氏度（260華氏攝氏度），晚上則會突降至負(fù)73攝氏度（負(fù)99華氏攝氏度）。

之前，科學(xué)家相信像“貝努”這樣的行星可能會發(fā)生熱破裂現(xiàn)象，但他們一直沒有任何證據(jù)，直到“冥王號”首次證明了這一設(shè)想。

3.“冥王號”探測器將何時離開“貝努”行星？

“冥王號”探測器將于5月10日駛離“貝努”行星軌道，并踏上為期2年的返程之旅。由于，“貝努”行星的一條軌道與地球自身的軌道路徑有重疊，因此回程之旅會比從其他小行星返程耗費較少的燃料助推力。

米歇爾.默里奧是美國航天局馬里蘭州戈達(dá)德宇宙飛行中心“冥王號”項目的主管。他在一份報告中寫道：“5月駛離“貝努”小行星鄰近點是我們的最佳時機(jī)，在此次離開將會消耗探測器最少的機(jī)載燃料。”

探測器將繼續(xù)在“貝努”小行星松弛的軌道上運行，直到它按照計劃離開。

1. “冥王號”探測器的任務(wù)目標(biāo)

2016年9月8日，“冥王號”探測器攜帶著6個用于測繪“貝努”小行星、記錄樣本采集點以及進(jìn)行其他觀測的設(shè)備，成功發(fā)射。

此次任務(wù)具有重要意義，它是美國航天局首次嘗試登陸一顆小行星并帶回這些稀有物體的樣本。此前，也有過兩次相似的任務(wù)：“創(chuàng)世紀(jì)”號和“星塵”號曾造訪彗星，并帶回了一些樣本。然而，“創(chuàng)世紀(jì)”號降落失敗，導(dǎo)致飛行器的有效荷載受損。

5.為什么“冥王號”探測器要帶回小行星樣本？

我們對行星的認(rèn)識大多來自于隕石，即隕石母體經(jīng)過地球時遺留的一些碎片。這些隕石在穿過地球大氣層時可能會發(fā)生一些重要變化。

未變化的小行星樣本對于探索我們的起源至關(guān)重要?？茖W(xué)家認(rèn)為，小行星是由幾十億年前形成太陽系的遠(yuǎn)古物質(zhì)構(gòu)成，小行星研究為我們了解包括地球在內(nèi)的星球起源提供了線索。

“貝努”的公轉(zhuǎn)周期是436.6天，它是一顆稀有的B類小行星——一種最原始的小行星。自40億年前形成后，“貝努”幾乎未曾改變過。它擁有大量的碳，有機(jī)分子和氨基酸，這些物質(zhì)構(gòu)成了生命的基礎(chǔ)。

科學(xué)家在實驗室研究這些小行星樣本后，將會更加了解小行星的構(gòu)成以及形成這些空間物體的物質(zhì)。

當(dāng)科學(xué)家通過探測器的鏡頭觀察小行星或者其他太空物體時，他們受限于探測器攜帶的設(shè)備，無法分解行星表面的真正的礦石，而在實驗室研究樣本成為則是完全不同的局面。

“是的，這非常有趣，”西蒙說：“我們可以從小行星樣本上獲得更多的信息，比如，他們的脆度如何？硬度如何？以及不同的構(gòu)成成分等。”

“我認(rèn)為我們從中獲得很多有趣的材料和信息?！彼a充道。

此次任務(wù)并不僅僅是試圖追溯我們的起源，它也是保護(hù)地球的有效方式。

“貝努”每隔六年便與地球臨近，最短距離是0.002個天文單位。在近150年里，它撞擊地球的幾率很小?？茖W(xué)家通過研究“貝努”的軌道以及影響其路徑的推動力，能夠創(chuàng)建一個更有效的小行星運行軌道的模型，從而計算出更準(zhǔn)確的撞擊地球的幾率。

6.“冥王號”探測器何時返回地球？

“冥王號”探測器計劃于2023年9月24日返回地球，同時帶回遠(yuǎn)超預(yù)期的荷載物。

項目成員預(yù)測，“冥王號”從“貝努”表面獲取的物質(zhì)總量或許遠(yuǎn)超任務(wù)初期制定的2盎司的要求。

“我們沒有絕對的估算值，但我們知道應(yīng)該有很多?！蔽髅杀硎尽?/p>

2020年，探測器采集樣本后，美國航天局注意到了探測器的機(jī)器手臂有泄漏一些物質(zhì)——由于采集了過多的不必要樣本，導(dǎo)致它的容器無法關(guān)閉。慶幸的是，探測器最終成功裝載了這些樣本。

“冥王號”的樣本艙將穿過地球大氣層，并借助降落傘降落在猶他州測試訓(xùn)練區(qū)域。

團(tuán)隊成員收到樣本艙后，會將它送至休斯頓州的美國航天局瓊森太空中心的保管設(shè)施里。

之后，機(jī)構(gòu)將向世界各地的實驗室分發(fā)樣本，使國際科學(xué)家團(tuán)隊能夠同時開展研究，探索太陽系以及地球的形成。

BY: inverse

FY: 秋

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