美國宇航局的 OSIRIS-REx 探測器成功觸碰小行星貝努

該航天器嘗試從小行星採集樣本,最終返回地球

樣本採集點“夜鶯”的影像,疊加了 OSIRIS-REx 探測器的輪廓以顯示比例。

美國宇航局探測器有史以來首次在深空小行星上執行了樣本抓取操作。

美國宇航局的 OSIRIS-REx 探測器 今天下午(10 月 20 日)螺旋下降到近地 小行星貝努 的表面,以抓取任務團隊成員希望蘊藏著太陽系早期和地球生命起源線索的物質。

“我們做到了!” OSIRIS-REx 首席研究員,亞利桑那大學的但丁·勞雷塔在網路直播中說道,該直播提供了有關今天操作的最新資訊。“我們觸碰了小行星的表面,現在就看貝努的情況如何了。”


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目標是從貝努崎嶇不平的表面採集至少 60 克(2.1 盎司)的塵土和礫石。 任務團隊成員表示,可能需要長達 10 天的時間才能確定 OSIRIS-REx 是否實現了這一目標。 如果 小行星 的收穫量略有不足,那也不是災難; 如果需要,探測器可以返回再嘗試兩次。

美國宇航局局長吉姆·布里登斯廷在著陸後 在一份宣告中說:“美國宇航局的這項驚人的首創展示了來自全國各地的一支傑出團隊如何走到一起,並透過難以置信的挑戰堅持不懈地擴充套件知識的邊界。” “我們的工業界、學術界和國際合作夥伴使我們有可能將最古老的太陽系的一部分掌握在手中。”

勞雷塔和他的 OSIRIS-REx 科學家和工程師同事們在科羅拉多州利特爾頓的洛克希德·馬丁空間公司的任務控制中心觀看了今天的 小行星樣本抓取嘗試。(洛克希德·馬丁公司為美國宇航局建造了該航天器。)雖然氣氛無疑是歡騰的,但持續的新冠肺炎疫情的影響顯而易見。

例如,每個人都戴著口罩,並在大部分活動中保持適當的社交距離。 雖然在 OSIRIS-REx 小行星著陸的訊息傳出後有一些擁抱,但在美國宇航局的網路直播中很少看到,並且在這樣的慶祝活動後,顯然備有洗手液。

美國宇航局戈達德太空飛行中心的天文學家米歇爾·塔勒在著陸後不久的網路直播中說:“這是我們所有人都意識到新冠肺炎疫情的時刻之一。” “因為我想要擁抱和擊掌以及所有的一切,但我們都將確保彼此安全。”

耗資 8 億美元的 OSIRIS-REx 任務於 2016 年 9 月發射,並於 2018 年 12 月抵達 1,640 英尺寬(500 米)的貝努。 從那時起,探測器一直在測量小行星,以令人難以置信的細節繪製其表面地圖,為今天的操作做準備。

這項工作揭示了一個比任務團隊預期的更加崎嶇的世界。 房屋大小的巨石佈滿了貝努的表面,限制了安全採集樣本的可用選項。 該團隊最終將目標鎖定在一個名為 “夜鶯” 的小隕石坑上,作為首選,因為該地點擁有相對新鮮且細粒度的物質,這些物質尚未長時間暴露於惡劣的深空環境中。

但夜鶯周圍環繞著危險,包括任務團隊暱稱為“末日山”的大型露頭。 隕石坑內也有障礙物,因此航天器將目標對準了一個相對平坦、無巨石的區域,寬度僅為 26 英尺(8 米)——考慮到 OSIRIS-REx 有 15 人座廂型車那麼大,並且最初的任務計劃設想的著陸區寬度為 165 英尺(50 米),這真是一個雄心勃勃的目標。

美國宇航局戈達德太空飛行中心 OSIRIS-REx 專案副經理邁克·莫羅在上個月的新聞釋出會上說:“因此,從某種角度來看:下次您將車停在您家門前或咖啡店前並走進裡面時,請考慮一下將 OSIRIS-REx 從 2 億英里外導航到這些地點之一的挑戰。”

目前,指令從地球傳輸到 OSIRIS-REx 需要 18 分鐘以上的時間,因此莫羅和他的同事無法即時控制探測器。 因此,航天器今天自主執行了操作。

今天美國東部時間下午 2 點(格林威治標準時間 1600)前不久,OSIRIS-REx 點燃推進器,脫離繞貝努的軌道,朝表面下降。 美國東部時間下午 6:12(格林威治標準時間 2212),探測器用其樣本採集機構“親吻”了小行星約 10 秒鐘,該機構固定在 OSIRIS-REx 11 英尺長(3.4 米)的機械臂末端。

在短暫的著陸期間,航天器向貝努表面噴射了氮氣。 這攪動了灰塵和岩石,然後可以被機械臂的取樣頭收集,任務團隊成員將其比作舊車的空氣濾清器。

任務團隊成員表示,我們應該期待 OSIRIS-REx 的首次操作影像於明天早上(10 月 21 日)開始傳回地球。

OSIRIS-REx 團隊將在接下來的一週左右評估收集到的小行星物質的數量。 探測器的操作人員表示,他們對首次嘗試會成功充滿信心; OSIRIS-REx 的取樣器旨在捕獲至少 150 克(5.3 盎司)的物質,如果一切順利,理論上可以獲得高達 4 公斤(8.8 磅)的物質。

但是,如果 OSIRIS-REx 被認為今天收集的物質不足,則最早可以在 2021 年 1 月在名為魚鷹的備用地點進行另一次嘗試。 如果需要,也可以進行第三次嘗試; 探測器攜帶三瓶擾亂地表的氮氣。

然而,這些都是應急計劃。 如果今天一切按計劃進行,OSIRIS-REx 仍將按計劃於 2021 年 3 月離開 貝努。 收集到的樣本計劃於 2023 年 9 月以特殊返回艙的形式降落在地球上。

然後,科學家們將在世界各地的實驗室中研究這些物質,以比 OSIRIS-REx 或任何其他單個探測器在深空中自身所能做的更詳細的方式對其進行仔細檢查。 美國宇航局官員表示,小行星是行星形成時代的遺留物,因此此類分析可能會揭示有關我們太陽系早期的一些關鍵見解。

美國宇航局科學任務理事會副局長托馬斯·祖布臣在美國宇航局的宣告中說:“這是一項令人難以置信的壯舉——今天,我們既推進了科學和工程學,也增進了我們未來研究這些神秘的太陽系古代故事講述者的前景。” “一塊見證了我們太陽系整個歷史的原始岩石現在可能已準備好回家,供後代進行科學發現,我們迫不及待地想看看接下來會發生什麼。”

此外,貝努富含含水礦物質和含碳有機化合物。 像它這樣的小行星可能在很久以前幫助地球變得適宜居住,為我們的星球播下了生命所需成分的種子。

美國宇航局行星科學部主任洛裡·格萊澤在今天的網路直播中說:“此外,將樣本帶回地球使我們能夠為子孫後代儲存它們,並允許未來的探索者使用尚未發明的技術和儀器分析樣本,並提出我們甚至不知道要問的問題。”

將這些樣本帶回地球是 OSIRIS-REx 的首要任務。 但該任務還有其他目標,正如其全名“起源、光譜釋義、資源識別、安全、風化層探測器”所表明的那樣。

例如,美國宇航局官員表示,探測器在繞貝努軌道執行時進行的觀測應該有助於科學家更好地瞭解小行星如何在太空中移動。 這些資訊可以改進對 潛在危險小行星(包括貝努)的軌跡預測。(研究人員說,在 2100 年代後期的近距離接觸中,貝努撞擊地球的機率為 1/2700。)

OSIRIS-REx 的樣本不會是太空任務帶回地球的第一個原始小行星物質。 日本的隼鳥號探測器於 2010 年返回了一些石質小行星絲川的顆粒,其繼任者隼鳥2號最近 抓取了富含碳的龍宮岩石碎片。 來自龍宮的物質計劃於今年 12 月在地球上著陸。

美國宇航局官員強調,OSIRIS-REx 和隼鳥2號團隊在過去幾年中一直在合作,並且在任務樣本在地球上著陸後,這種合作將繼續下去。

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邁克·沃爾 自 2010 年以來一直為 Space.com 撰稿。 他關於尋找外星生命的書《Out There》於 2018 年 11 月 13 日出版。 在成為科學作家之前,邁克爾曾擔任爬蟲學家和野生動物生物學家。 他擁有澳大利亞悉尼大學進化生物學博士學位、亞利桑那大學學士學位和加州大學聖克魯斯分校科學寫作研究生證書。

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