來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)
北京時(shí)間2020年10月21日凌晨6點(diǎn)12分，美國(guó)宇航局（NASA）發(fā)射的OSIRIS-REx（冥王號(hào)）探測(cè)器，在離開(kāi)地球四年之后，首次在距離地球超過(guò)3.2億公里的小行星Bennu（貝努）上短暫著陸，并采用了“即取即走”（Touch and Go）的方式采集了一些樣品。預(yù)計(jì)采集到的樣品至少有60克，是阿波羅登月計(jì)劃以來(lái)人類(lèi)從外太空一次性采集樣品最多的一次。
目前，冥王號(hào)實(shí)時(shí)傳回的數(shù)據(jù)表明，它的觸碰式樣品采集設(shè)備（TAGSAM）成功接觸了小行星的表面，并發(fā)射了一股氮?dú)猓@股氮?dú)鈹噭?dòng)了貝努表面的灰塵和礫石，其中有一些應(yīng)該已經(jīng)進(jìn)入了樣品采集裝置中。冥王號(hào)的工程師還確認(rèn)，航天器與小行星表面接觸后不久，便啟動(dòng)推進(jìn)器并安全地撤離了貝努。位于華盛頓的NASA總部行星科學(xué)部主任Lori Glaze說(shuō)：“這次采樣具有重要的歷史意義。冥王號(hào)已經(jīng)達(dá)到了很多個(gè)里程碑，這次我們安全、成功地接觸了貝努的表面，這進(jìn)一步體現(xiàn)了人類(lèi)探索太陽(yáng)系奧秘的決心?！?/p>
現(xiàn)在，冥王號(hào)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始評(píng)估航天器是否成功收集到了物質(zhì)，以及采集到了多少。冥王號(hào)的目標(biāo)為至少采集60克樣品，大致相當(dāng)于一顆棒棒糖。如果樣品量已經(jīng)足夠，任務(wù)團(tuán)隊(duì)將引導(dǎo)探測(cè)器小心地保存好這些珍貴的樣品，并于2021年3月開(kāi)始返回地球。如果采集到的樣品不夠，他們準(zhǔn)備再明年一月份再進(jìn)行一次采樣。這個(gè)確認(rèn)過(guò)程大約將花費(fèi)一周的時(shí)間。
冥王號(hào)的工程師和科學(xué)家將使用多種技術(shù)來(lái)遠(yuǎn)程識(shí)別和測(cè)量樣品。首先，他們將比較著陸地點(diǎn)在采樣之前和之后的照片，了解有小行星表面有多少物質(zhì)因氣體爆炸而發(fā)生了移動(dòng)。為了存儲(chǔ)樣本，工程師將命令機(jī)械臂將樣本收集器頭放入位于飛船的樣本返回艙（SRC）中。然后，機(jī)械臂會(huì)縮回到航天器的側(cè)面，返回艙關(guān)閉，探測(cè)器將開(kāi)始為2021年3月從貝努出發(fā)返回地球而做準(zhǔn)備，此時(shí)將會(huì)是貝努小行星下一次距離地球最近、返回最省油的時(shí)間。探測(cè)器計(jì)劃于2023年9月在美國(guó)猶他州的沙漠中著陸。
冥王號(hào)是什么？
冥王號(hào)的全稱(chēng)是Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer（OSIRIS-REx），它是NASA發(fā)射的一個(gè)小行星探測(cè)器，目的是前往近地小行星貝努，并將少量樣本帶回地球進(jìn)行研究。這個(gè)探測(cè)器是2016年9月8日從美國(guó)卡納維拉爾角基地發(fā)射的。按照計(jì)劃，它在2018年到達(dá)本努，并在2023年將樣本帶回地球。這是美國(guó)發(fā)射的首個(gè)從小行星采集樣本并帶回地球的任務(wù)，是NASA新疆界計(jì)劃的第三項(xiàng)任務(wù)。第一項(xiàng)為2006年1月19日發(fā)射的“新視野”號(hào)冥王星探測(cè)器，第二項(xiàng)為2011年8月5日發(fā)射的“朱諾”號(hào)木星探測(cè)器。
為什么冥王號(hào)要去貝努采樣本？
貝努是一顆直徑約500米的近地小行星，編號(hào)1999 RQ36。它屬于碳質(zhì)小行星，其組成成分并未經(jīng)歷過(guò)劇烈的變化，這意味著它表面和內(nèi)部的物質(zhì)都是太陽(yáng)系誕生時(shí)產(chǎn)生的。研究像貝努這樣的小行星，可以使科學(xué)家洞悉早期的太陽(yáng)系，包括地球的形成方式，以及生命起源的問(wèn)題。由于貝努非常古老，年齡超過(guò)了45億年，它的組成成分很可能包含了生命最初在地球上形成時(shí)的物質(zhì)。地球上所有的生命形式都是基于碳原子鏈以及氧、氫、氮等元素結(jié)合在一起的分子產(chǎn)生的。但是，科學(xué)家希望從貝努的樣本中找到不屬于傳統(tǒng)生物學(xué)的有機(jī)物，這將會(huì)幫助科學(xué)家進(jìn)一步認(rèn)識(shí)含碳小行星在地球生命起源中所起的作用。
與地球的地殼中含有的物質(zhì)相比，小行星貝努可能富含鉑和金這兩種化學(xué)元素。大多數(shù)小行星并不是完全由固體金屬組，但許多小行星確實(shí)包含具有使用價(jià)值的元素，這些物質(zhì)在未來(lái)有希望進(jìn)入到人類(lèi)工業(yè)中，替代部分寶貴的資源。詳細(xì)研究貝努小行星，有助于回答小行星開(kāi)采是否可行這個(gè)問(wèn)題。
另一方面，雖然現(xiàn)階段大多數(shù)人將注意力集中在稀有的金屬元素上，但是水可能也是小行星貝努另一個(gè)重要的資源。水可用解決宇航員的飲用和生活所需，也可以分解成氫和氧，滿(mǎn)足呼吸所需或者火箭的燃料。鑒于將水等必需品運(yùn)送到太空的成本極其高昂，如果宇航員可以從小行星中提取水來(lái)滿(mǎn)足生活和燃料所需，那么人類(lèi)進(jìn)軍外太空的難度將大大降低。
對(duì)地球有潛在危險(xiǎn)嗎？
NASA行星防御協(xié)調(diào)辦公室一直在持續(xù)追蹤近地天體（NEO），尤其是像貝努這樣的會(huì)進(jìn)入距離地球750萬(wàn)公里范圍內(nèi)的天體，它們被歸類(lèi)為對(duì)人類(lèi)具有潛在威脅的天體。在2175年和2199年之間，小行星貝努撞擊地球的幾率約為2700分之一。
冥王號(hào)探測(cè)器花了兩年時(shí)間圍繞著貝努飛行，并對(duì)這顆小行星進(jìn)行了詳細(xì)的勘測(cè)?？茖W(xué)家注意到，這個(gè)小小的世界與他們所預(yù)想的并不完全相同。冥王號(hào)團(tuán)隊(duì)希望在小行星表面找到一些理想的沙地進(jìn)行采樣，但事實(shí)證明，貝努是一個(gè)典型的“瓦礫堆”型的小行星，其表面崎嶇不平，巨石遍布。冥王號(hào)在設(shè)計(jì)之初是為了在平坦、均勻的表面著陸，但貝努表面的巖石太多，因此很難找到合適的落腳點(diǎn)。幸運(yùn)的是，冥王號(hào)的導(dǎo)航功能極為出色，最終工程師們選擇了一個(gè)名為“夜鶯 ”的著陸點(diǎn)，并采取了一定的機(jī)動(dòng)，終于進(jìn)行了采樣。這個(gè)地點(diǎn)很小，只有幾個(gè)停車(chē)位那么大。
目前人類(lèi)從小行星上開(kāi)展的采樣活動(dòng)屈指可數(shù)。日本的隼鳥(niǎo)號(hào)（Hayabusa）探測(cè)器成功地從一顆名為“絲川（Itokawa）”的小行星上取樣并返回，而隼鳥(niǎo)2號(hào)從小行星“龍宮”上采集了大量的樣本，目前正在返回地球的路上。如果冥王號(hào)采樣成功，那么它就和日本的隼鳥(niǎo)號(hào)（Hayabusa）和隼鳥(niǎo)2號(hào)探測(cè)器一起載入小行星探索的史冊(cè)。
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