[读懂科学]小行星贝努为何像沼泽一样松软?
探测器将于本月24日向大气层投放样本舱
2020年10月着陆小行星表面时科学家“震惊”
未曾预料表面柔软至可陷入50厘米
推进器点火时或因冲击波和碎片导致故障
美国的小行星“贝努”(Bennu)探测器“奥西里斯-雷克斯”(OSIRIS-REx)终于结束长达7年的漫长旅程,即将返回地球。往返数十亿公里的遥远航程能够安全完成已属惊人,更何况在小行星上着陆、采集样本并回收的全过程据悉也是困难重重。人们还关注,其中是否蕴含揭示宇宙诞生之谜和地球生命起源的物质。
美国国家航空航天局(NASA)22日表示,将于当地时间本月24日(星期日),让“奥西里斯-雷克斯”探测器抵达地球轨道,并把装有贝努样本的返回舱投放入大气层。该返回舱预计将坠落在美国犹他州的美国国防部训练场,NASA“奥西里斯-雷克斯”运行团队将立即展开回收工作。NASA计划从当天上午10时(美国东部时间)起,通过其官方网站、互联网网页、YouTube等视频流媒体网站以及Facebook、X等社交媒体,对这一过程进行现场直播。此外,还将面向公众开展可以虚拟体验样本回收全流程的活动。
“奥西里斯-雷克斯”探测器于2016年9月8日在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角航天基地发射。经过2年、约19亿公里的飞行,于2018年8月抵达小行星贝努附近,此后又用2年时间拍摄贝努表面并进行制图和分析。最终在2020年10月20日成功着陆在贝努表面,完成样本采集后,于2021年5月启程返回地球,目前即将抵达。
不过,现在还远不到可以放心的时候。由于“奥西里斯-雷克斯”已经遭受了预料之外的损伤,一旦在样本舱重返大气层和着陆过程中出现问题,过去7年的努力都有可能化为泡影。尤其是NASA研究人员仍清晰记得2020年10月20日在贝努着陆时,由于错误预判而发生的惊险一幕。NASA原本根据表面看上去由坚硬的岩石、石块、砾石和尘埃等构成,预测贝努表面会相当坚固。然而,探测器着陆点的表面却像“沼泽”(swamp)一样松软,导致探测器主体在瞬间下沉了约50厘米。更糟的是,当探测器利用采样头吸入样本并点火推进器准备返航时,引发了巨大的反冲气流。NASA科学家承认,当时飞溅出的碎片很可能对探测器机体造成了损伤。
NASA科学家至今仍不清楚,为什么贝努的表面会如此松软。目前仅推测,或许是由于表面颗粒分布不均匀,导致表层内部残留了大量空隙。“奥西里斯-雷克斯”探测器在将样本舱投放入地球大气层后,将立即开启前往另一颗小行星“阿波菲斯”的第二次探测之旅。
科学家认为,通过贝努小行星的样本,有望一窥宇宙与太阳系诞生的秘密以及生命起源。如果现有假说成立,即水、有机物和碳等生命的基本要素是通过小行星传递到地球,那么在贝努上也应能发现类似成分。事实上,贝努上被认为不仅存在碳,还存在其他有机物。
另一方面,人类对小行星样本进行采集并带回地球,这是第三次。日本此前通过探测器“隼鸟”1号和2号,分别于2010年和2020年成功采集并回收小行星“糸川”和“龙宫”的样本。尤其是“隼鸟”2号从“龙宫”采集的样本中,发现了构成生命基本要素——核糖核酸(RNA)的一种碱基“尿嘧啶”,引发广泛关注。
韩国目前尚无小行星探测计划。韩国天文研究院原计划在2029年前后利用“世界号”运载火箭发射探测器,对将接近地球约3.14万公里的小行星“阿波菲斯”进行探测。制定计划时,整体形势并不算差,但在2022年4月的预备可行性研究对象遴选中落选,项目最终告吹。
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