歐洲宣佈新的阿波菲斯小行星探測任務

歐空局的“拉美西斯”探測器將在小行星阿波菲斯於 2029 年超近距離飛越地球前後對其進行勘測

Artist's impression of ESA's Rapid Apophis Mission for Space Safety shown above earth

歐空局快速阿波菲斯空間安全任務的藝術家印象圖。

歐空局-科學辦公室

小行星阿波菲斯已準備好近距離觀測——但我們準備好了嗎?2029 年,這顆相當大的太空岩石將從離地球-月球距離十分之一的範圍內掠過地球。科學家和工程師們正在爭分奪秒地準備航天器交會,以便第一手觀測這次罕見的相遇。

該專案被稱為“快速阿波菲斯空間安全任務”,簡稱“拉美西斯”,來自歐洲航天局(ESA)。根據歐空局 7 月 16 日宣佈該任務的宣告,“拉美西斯”號必須在 2028 年 4 月之前發射——時間表非常緊迫,尤其考慮到歐空局預算的特殊性意味著“拉美西斯”號尚未完全獲得資金。但相應的機會也具有歷史意義:“拉美西斯”號將於 2029 年 2 月左右抵達阿波菲斯,大約在小行星呼嘯掠過地球之前兩個月,科學家估計,對於像阿波菲斯這樣大小的天體來說,這種宇宙級的擦肩而過大約每 7500 年才會發生一次——幾乎和帝國大廈一樣寬。

“這將是現代人類歷史和人類文明程序中,如此巨大的天體如此接近地球的第一次,”亞利桑那大學的行星科學家丹妮·德拉吉斯蒂娜說,她領導著另一個美國宇航局的任務,該任務也計劃晚些時候抵達阿波菲斯。預計在近距離遭遇期間,地球的引力將以或小或大的方式改變這顆小行星。阿波菲斯將稍微偏離其繞太陽執行的軌道,其大約 30 小時的自轉週期可能會縮短或延長,滑坡和地震可能會重塑其表面。


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科學家在 2004 年首次探測到阿波菲斯後不久就開始擔心它,當時他們意識到這顆太空岩石的軌道使其有可能在 2029 年與地球發生碰撞。此後,對小行星繞太陽執行路徑的仔細研究表明,不僅 2029 年的飛越是無害的,而且在可預見的未來,地球對阿波菲斯來說是安全的。

這是非常好的訊息——據估計,阿波菲斯的直徑為 1100 英尺(335 米),如果它真的撞擊地球,將造成嚴重破壞。最近一次引人注目的小行星撞擊地球事件是 2013 年在俄羅斯車里雅賓斯克上空爆炸,釋放的能量相當於約 440 千噸 TNT 炸藥,造成 1600 多人受傷。科學家估計,那顆小行星的直徑僅為 17 至 20 米。1908 年早些時候發生的一次撞擊事件,現在被稱為通古斯事件,一顆直徑 40 米的小行星爆炸,在西伯利亞偏遠地區超過 2000 平方公里的範圍內,擊倒了約 8000 萬棵樹木。

儘管科學家現在可以放心地將阿波菲斯從當前人類面臨的末日威脅清單中劃掉,但他們尚不確定地球附近的其他每顆小行星都同樣無害。因此,考慮到行星防禦的科學家們渴望利用 2029 年阿波菲斯飛越的機會,來一次千載難逢的機會,瞭解這些與地球如此近距離接觸的太空岩石。

“像阿波菲斯這樣的小行星撞擊地球是一個極其罕見的事件,但有知識總比措手不及要好,”麻省理工學院的行星科學家理查德·賓澤爾說,他多年來一直致力於提高人們對 2029 年飛越所帶來的科學機會的認識。

美國宇航局已經重新安排了 OSIRIS-REx 任務,使其花費兩年時間環繞阿波菲斯執行,但該探測器要到近距離遭遇後不久才能到達那裡。它遲到是有充分理由的——那是它在去年秋天完成主要任務後,即從一顆名為貝努的小行星向地球運送珍貴物質後,能夠到達的最早時間。(該任務現在被稱為 OSIRIS-APEX,由德拉吉斯蒂娜領導。)

德拉吉斯蒂娜和她的同事們確信,他們可以使用該任務的資料來重建與地球的近距離飛掠如何影響了阿波菲斯。但像“拉美西斯”這樣的任務,其目標是在與地球相遇前兩個月開始在阿波菲斯停留六個月,可以提供對小行星飛掠前狀態的無價觀測。“拉美西斯”甚至可以提供阿波菲斯對地球引力做出反應的整體觀測,歐空局“拉美西斯”專案負責人保羅·馬蒂諾說。該機構還希望為航天器配備一個更小的、可部署的伴隨飛行器,該飛行器可以在相遇前降落在阿波菲斯上,以獲得第一手的地面實況報告。

當然,這需要歐空局在不到四年的時間內衝刺完成一項雄心勃勃的星際任務的建造、測試和發射,才能趕上緊迫的時間表。之所以有可能,僅僅是因為“拉美西斯”號航天器基本上是歐空局“赫拉”任務的孿生兄弟,只是對其太陽能電池板和燃料箱進行了微小的調整,馬蒂諾說。“赫拉”號計劃於今年秋天發射,以勘測迪迪莫斯和迪莫弗斯雙小行星,那是 美國宇航局在 2022 年用雙小行星重定向測試 (DART) 任務撞擊的目標

這兩個任務的關聯不僅僅在於航天器設計。DART 任務測試了人類是否可以輕推小行星的軌道以避免與地球碰撞,以備不時之需——這是行星防禦的關鍵原則。“拉美西斯”將測試該領域的另一個方面:如果人類發現一顆小行星正朝著地球飛來,是否可以快速發射航天器去勘測目標,從而制定干預任務。“拉美西斯”和 OSIRIS-APEX 收集的觀測資料也應有助於科學家瞭解太陽系中太空岩石的結構——這對於任何避免末日未來的任務都至關重要。

梅根·巴特爾斯 是一位居住在紐約市的科學記者。她於 2023 年加入大眾科學,現在是該雜誌的高階新聞記者。此前,她曾在 Space.com 擔任作家和編輯四年多,並在新聞週刊擔任科學記者近一年,主要關注太空和地球科學。她的作品也曾發表在奧杜邦、鸚鵡螺、天文學史密森尼等出版物上。她畢業於喬治城大學,並在紐約大學的科學、健康與環境報道專案獲得了新聞學碩士學位。

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