美國首次嘗試將小行星塵埃帶回地球的計劃遇到了意想不到的障礙。根據目前正在圍繞本努執行的美國宇航局OSIRIS-REx探測器發回的結果，近地小行星本努比預期的更崎嶇，並且噴射出更多的碎片。這些發現可能會威脅到美國宇航局明年從該小行星表面採集樣本的計劃。
這項耗資8億美元的任務並非唯一正在探索小行星的任務。日本的隼鳥號探測器在2010年返回了第一個小行星樣本，其後續任務隼鳥2號目前正試圖從龍宮小行星採集第二個樣本。這兩個任務都旨在探索小行星可以揭示的關於太陽系誕生和演化的資訊，例如它們是否是地球水的來源。
躲避巨石
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自去年12月以來，OSIRIS-REx一直在圍繞著490米寬、呈菱形的本努執行。到目前為止，這項任務最重大的發現是本努佈滿了巨石。科學家們原先預計是細沙，並將探測器的取樣裝置設計為收集小於2釐米的樣本。現在，OSIRIS-REx將需要小心地導航到少數幾個確實存在的沙地之一。
“這是一個比我們設計的更崎嶇的環境，”圖森市亞利桑那大學的行星科學家、該任務的首席研究員但丁·勞雷塔說。“這絕對讓我們感到驚訝，”他說。勞雷塔和其他幾位團隊成員今天在德克薩斯州伍德蘭茲的月球與行星科學會議上描述了最新的發現。
該任務的結果也出現在今天發表在《自然》、《自然天文學》、《自然地球科學》和《自然通訊》上的七篇論文集中。
第二個巨大的挑戰是，OSIRIS-REx看到小行星表面大約每週一到兩次噴射出小顆粒。這些顆粒瞬間從本努的不同位置飛出，可能是由於冰蒸發並向外噴射。“這是一個活躍的物體，”勞雷塔說。“這真的讓我們感到驚訝。”本努是科學家們近距離看到的第一個活躍小行星。
這些顆粒太小，不會傷害探測器，但它們使美國宇航局在2020年7月採集樣本並於2023年將其帶回地球的計劃複雜化。如果氣體不可預測地噴射出來，任務控制人員需要為這可能對探測器產生的影響做好準備。
“這就是發現的意義所在——驚喜、快速思考和採取一切必要措施來獲得良好的科學，”美國宇航局華盛頓特區行星科學部門代理主任洛裡·格萊澤在一份宣告中說。“我相信科學家和工程師會給我們一個本努的樣本。”
重新思考慣性
在OSIRIS-REx於2016年發射之前，任務科學家認為他們瞭解本努表面顆粒的大小。他們已經估算了小行星的熱慣性，這是一種衡量其溫度變化以匹配周圍環境溫度的快慢程度的指標。較高的熱慣性意味著它需要很長時間才能升溫或冷卻，因此會指向大岩石；相反，較低的熱慣性表明存在小顆粒。
斯皮策太空望遠鏡的測量結果表明，該小行星的熱慣性較低，並且覆蓋著小於1釐米的顆粒。
OSIRIS-REx現在已經證實本努的表面確實具有較低的熱慣性，但它不是被沙粒覆蓋，而是被200多塊巨石覆蓋。田納西大學諾克斯維爾分校的行星科學家、團隊成員喬什·埃默裡說，為了具有如此低的熱慣性，這些巨石可能充滿了孔洞或覆蓋著一層灰塵。
隼鳥2號發現龍宮的巨石似乎是多孔的，而不是覆蓋著灰塵，這是該任務團隊今天在《科學》雜誌上報道的。
馬里蘭州勞雷爾市約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家安德魯·裡夫金說，龍宮和本努都被發現比其熱慣性測量結果預期的更崎嶇。這可能意味著研究人員並不十分了解富含碳的小行星的熱特性，龍宮和本努都屬於這一類別。
選擇斑塊
OSIRIS-REx團隊曾希望在超過25米寬的廣闊沙地上短暫著陸，但現在看來這不太可能。因此，任務工程師正在開發導航到僅有5-10米寬的斑塊的方法。他們正在升級探測器的軟體以使其更加自主，以便它可以分析下方的表面，並在進入採集樣本時根據需要進行校正或中止。該團隊將選擇一個主要和一個備用地點，並在決定選擇哪個地點之前對兩者進行分析。
當探測器下降到本努的表面並在其上方盤旋時，探測器將伸出其3.3米長的取樣臂，噴出一股氣體，並將從表面清除的灰塵和岩石吸上來。OSIRIS-REx不攜帶炸藥將表面炸成碎片，就像隼鳥2號那樣。預計隼鳥2號將在未來幾周內向龍宮發射炸藥。
OSIRIS-REx的其他發現包括在本努表面發現了富含鐵的礦物磁鐵礦，這可能表明水曾經流過小行星。探測器還發現了結合在粘土礦物中的水。
該團隊現在有一年多的時間來準備在何處以及如何品嚐小行星。“我們會獲得樣本，”勞雷塔說。“這就是我們來這裡的目的。”
本文經許可轉載，並於2019年3月19日首次發表。