2018年12月3日,美國宇航局(NASA)的奧西里斯-REx3宇宙飛船經(jīng)過兩年多、20多億公里的太空飛行,終于抵達目的地小行星貝努(Bennu),預計將在不久后進行登陸。相比于登陸火星、登陸月球或者載人航天之類的“壯舉”,派個探測器上小行星似乎不值一提。但事實上,登陸小行星,無論在技術(shù)上的難度還是所能取得的成果,都不低于那些吸人眼球的航天“大工程”——如果不是更重要的話。
本報記者 王昱
日美搶先拔得頭籌
此次到達小行星本努的奧西里斯-REx3宇宙飛船,其實有著一個更加復雜的名字,它全名應該叫做:“起源”“光譜解釋”“資源識別”“安全風化層探測”號。是以該探測器身上的主要幾個儀器命名的,但這樣叫,就顯得過于冗長,于是被簡稱為奧西里斯-REx3。不過,從這個名字里,你也可以看出科學家們對這次探測懷有多么高的期望,整個探測器中幾乎塞滿了各種各樣的儀器。
奧西里斯-REx3于2016年發(fā)射,抵達貝努后將逐步接近它,計劃于2020年伸出取樣臂接觸小行星表面并“一觸即走”,獲取至少60克土樣。如任務進展順利,它將于2021年3月踏上歸途,由于受燃料等問題的限制,奧西里斯-REx3自身無法減速并被地球引力捕捉。到2023年9月從地球近旁飛過時,它將從探測器本體上彈出一個樣本艙并把它送回地球。
值得一提的是,原本科學家預計奧西里斯-Rex3探測器要經(jīng)過4年連續(xù)飛行后,才能到達小行星貝努,但在機緣巧合之下,真正到達的時間比預計時間提前了一年多,這令科學家們興奮不已。
不過相比較而言,NASA在創(chuàng)造對近地小行星記錄這一點上,還是晚了一步,他們輸給了自己的日本同行。
今年6月,日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)(JAXA)的隼鳥2號(Hayabusa2)探測器,在三年半的飛行后飛抵小行星龍宮。并于今年9月21日,在距離小行星55米的上空投放了兩個探測器MINERVA-II1A和MINERVA-II1B。這兩個探測器成為登陸小行星的頭兩個人造物。
MINERVA-II1A和MINERVA-II1B為圓柱形,尺寸為7英寸寬,2.8英寸高,與奧西里斯-REx3一樣搭載有多種科學儀器,其中包括溫度和光學傳感器以及多達7個相機。它們不會像好奇號等火星車那樣在龍宮表面行駛,而是在龍宮表面跳躍。
任務團隊成員稱:“由于龍宮引力弱,如果使用輪子或履帶,只要一移動,機器人就會飄浮在空中。這種跳躍裝置適合在小型天體地表移動。即使如此,每次跳躍它們也會在空中停留至多15分鐘,才能落到地表,一次跳躍在水平方向上可以移動至多15米。”
2019年,隼鳥2號也會著陸龍宮,并于2020年采樣返回地球。此事在日本引發(fā)了極大的轟動和關(guān)注,以至于日本最知名的國民動漫《名偵探柯南》的最新劇場版,還專門以此為題材蹭了波熱度。
是殺手還是信使
日本的隼鳥2號耗資約1.5億美元,而美國的奧西里斯-REx3前前后后耗資8億美元,科學家們?yōu)楹稳绱岁P(guān)注看似并不起眼的小行星,不惜花重金上去一探究竟?
最容易被公眾理解的原因是,這些不起眼的小行星,可能將扮演“行星殺手”的角色,撞擊地球。有關(guān)小行星撞地球帶來天地大毀滅的故事,經(jīng)常在科幻電影中出現(xiàn)。而在現(xiàn)實中,這種事情一旦發(fā)生,后果也將是災難性的。大約6500萬年前,一顆直徑10公里、萬億噸級小行星碰撞地球,這一災難事件叫做?？颂K魯伯隕石坑事件,其直接的后果是導致了恐龍的滅絕,為哺乳類乃至人類的最終出現(xiàn)清空了舞臺。
此次美國宇航局探測的貝努其實就是一顆高危的“殺手小行星”,在2175年至2199年之間,貝努撞擊地球的可能性為2700分之一。這個幾率看似不高,但卻比你買彩票中獎或者開車出車禍高出好幾個數(shù)量級。而一旦這種不幸發(fā)生,這顆直徑超過500米的小行星撞擊地球的破壞力將相當于廣島原子彈的數(shù)千倍。因此美國宇航局將其早早標記為危險度為“一級”的小行星之一。
所幸,人類技術(shù)目前正在快速發(fā)展,到2175年,即便不幸發(fā)生,人類也應該能想到規(guī)避這顆“殺手小行星”的方式。美國宇航局目前所做的正是未雨綢繆,先給這個潛在殺手驗驗身。
當然,小行星不僅有危險的一面,它也有可能向人們揭示太陽系演化,甚至地球生命形成的奧秘。
太陽系中有超過50萬顆小行星,貝努成為研究目標的另一個原因在于它形成于約45億年前,此后基本沒有發(fā)生變化。通過觀測,科學家們發(fā)現(xiàn),其表面碳含量豐富,可能存在氨基酸等有機分子,與地球早期生命形成時的環(huán)境相似。這一點引起了科學家們的興趣:貝努這種特點究竟是小行星中普遍存在的,還是這顆小行星本身就是在地球演化的某個階段,因為另一次小行星撞擊,是從地球上“濺射”出去的?
如果情況是前者,那么在學界流傳已久的“地球生命外來說”無疑將得到新的佐證。在此之前,有科學家一直猜測,地球上的最初生命,有可能是外來小行星帶來的,它原本屬于另一個更加古老的行星。從這顆行星上因某種原因“碎裂”的小行星,落到了環(huán)境適宜的地球上,啟動了地球生命的演化進程。
而如果研究結(jié)果最終證明,貝努本身就是地球“濺射”出去的碎片,其學術(shù)價值依然不小——它不僅僅將是科學家用以考察地球原始環(huán)境的活化石,還將開啟另一種暢想:從地球上“濺射”出的碎片是否有很多,它們是否也像貝努一樣,攜帶著從地球上來的有機物甚至生命的種子,至今依然在浩渺的宇宙空間中飄蕩?
這種猜測并非天馬行空,日本京都大學的最新研究就估計:前文提到的?？颂K魯伯隕石坑事件后,數(shù)十億噸載有地球生命的微型小行星散布到了整個星系之中,其產(chǎn)生的影響比科學家最初認識的更為深遠。數(shù)以百萬計的地球巖石,很可能是銀河系內(nèi)其他星球生命孕育的起始點。研究人員表示,最有可能形成生命的星球是木衛(wèi)二和土衛(wèi)二,因為這兩個行星上存在著液態(tài)水和二氧化碳等生命的基礎條件,如果哪怕僅有一顆攜帶地球生命“種子”的隕石墜落在其上,也能觸發(fā)這些衛(wèi)星生命演化的連鎖反應。
而據(jù)美國麻省理工學院《技術(shù)評論雜志》猜測,僅靠一次希克蘇魯伯隕石坑事件,小行星木衛(wèi)二和土衛(wèi)二表面的地球巖石數(shù)量可能達到數(shù)億顆。如果新一輪小行星勘探的結(jié)果證明它們可以充當運送生命種子的“信使”,那么人類整個關(guān)于生命演化的圖景都將為之改變——地球上的生命也許并非在孤獨地演化,它時刻在通過小行星撞擊與其他行星進行著交流。
