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“隼鸟2号”首次探测小行星内部

文章来源:中国科学报 赵熙熙   发布时间:2019-07-12  【字号:     】  

“隼鸟2号”于7月11日再次降落在小行星“龙宫”上。图片来源:JAXA

  日本的“隼鸟2号”小行星探测器如今完成了其太空探险的最后一项重大行动。东京时间7月11日10点18分,这架探测器今年第二次降落在小行星“龙宫”上,并从由它自己在4月制造的一个撞击坑中采集了岩石样本。这是人类历史上第一次从小行星内部收集材料。

  今年2月,“隼鸟2号”小行星探测器曾在“龙宫”表面采集了样本。在明年该探测器返回地球后,科学家将能够比较这两个着陆点的物质组成。这可能揭示出暴露在严酷的太空环境下,特别是日照加热、太阳风和宇宙射线,如何影响小行星表面的化学物质。

  “隼鸟2号”小行星探测器首先在“龙宫”上空约20千米处待命,然后从10日开始朝距撞击坑不远的目标地点缓慢下降,11日上午探测器短暂着陆“龙宫”。日本广播协会电视台播放了地面控制室内人员欢呼庆祝“隼鸟2号”成功着陆的画面。“隼鸟2号”采集样本后已再次飞离“龙宫”表面。

  美国宇航局戈达德太空飞行中心行星天文学家Lucy McFadden认为:“这是一个丰富多彩的任务。”

  “隼鸟2号”小行星探测器抵达“龙宫”后,将着陆器部署到这颗小行星表面,进行磁性、化学和其他测量,并发回了照片。该探测器于今年2月完成了第一次着陆,然后在4月发射了一枚“炸弹”,制造了一个直径为10米的撞击坑,小行星内部物质在相关弹丸的撞击下四处飞散。

  由于撞击坑地形不平坦,在这里着陆有困难,“隼鸟2号”小行星探测器此次着陆目的地是距撞击坑约20米的一处地点。据日本宇宙航空研究开发机构推测,此地可能有因弹丸撞击而飞散的小行星内部物质堆积,厚度约1厘米。

  今年5月,任务科学家发表的一篇论文称,“龙宫”表面散布着数量不同寻常的巨石——单位表面积内的数量比迄今发现的任何小行星都要多。这使得“隼鸟2号”小行星探测器的接近和着陆非常危险,特别是考虑到探测器由于距离地球较远,必须自主操作。

  “龙宫”在地球和火星之间的轨道上运行。这颗小行星被认为含有水和有机物,与约46亿年前地球诞生时的状态相近。

  直径1千米的“龙宫”被科学家称为碎石堆小行星——它由岩石和尘埃组成,这些物质在重力作用下松散地聚集在一起。该任务小组联合调查员Harold Connolly说,“龙宫”的密度很低,仅略高于液态水,这表明它的内部基本上是空的,很可能是由其他天体碰撞产生的碎片堆积而成。

  吸力在真空不起作用,而“龙宫”几乎没有重力。因此,研究小组设计了一种新技术,使得探测器能够在不真正着陆的情况下,在小行星表面弹跳的同时采集样本。

  科学家的目标是带回大约1克的物质。但研究小组必须等到探测器返回地球后才能打开舱室,看看里面到底有什么。“隼鸟2号”小行星探测器在太空期间,任务控制中心无法知道每次着陆行动收集了多少材料。

  研究人员认为,小行星内部岩石未受太阳风和宇宙射线影响,分析这些岩石有助于进一步了解小行星的形成历史和太阳系的演化等。

  “隼鸟2号”小行星探测器于2014年12月从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空,经过约3年半的太空之旅,于2018年6月27日抵达“龙宫”附近。

  今年晚些时候,“隼鸟2号”小行星探测器将返回地球,预计2020年底,科学家将对它运回的样本展开分析。

  人类历史上第一个小行星采样探测器是2003年日本发射的隼鸟号,它于2010年成功将“丝川”小行星的一些物质微粒送回地球。

  “龙宫”的直径大约是“丝川”的3倍,但仅为欧洲空间局“罗塞塔”号探测器于2014年和2016年拜访的彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的1/4。科学家希望通过分析采集到的“龙宫”样本,解答太阳系形成和生命起源的若干谜题。




(责任编辑:侯茜)

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