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2010年4月,在對其太空計劃缺乏方向的批評聲浪中,貝拉克·奧巴馬總統在佛羅里達州發表演講,闡述了他對NASA的一些雄心勃勃的目標。 即使在今天,如何實現這些目標的細節仍然有些模糊,但目標本身是明確的——大約在2025年左右,美國將完成一項前所未有的壯舉。“我們將首先將宇航員送往小行星,這將是歷史上的首次,”奧巴馬說。
NASA已經在2001年向近地小行星愛神星發射了機器人探測器併成功著陸,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)甚至在2010年成功從小行星絲川取樣返回。 那麼,下一個機器人任務將前往哪裡?未來幾十年,宇航員將首次在何處著陸呢?
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一群天文學家正在進行附近小行星的普查,他們提出了一些建議。 法國尼斯蔚藍海岸天文臺的邁克爾·穆勒和他的同事自2009年以來一直使用NASA的斯皮策太空望遠鏡來測量數百顆近地天體(NEO)的特性,這項活動被稱為ExploreNEOs。 在《天文學雜誌》四月號中,穆勒和他的同事報告稱,有三顆小行星看起來特別有希望成為航天器的目的地。
探測小行星的動機有很多。 小行星的引力比月球或行星弱得多,因此無需複雜而昂貴的著陸艙即可接近。 從科學的角度來看,小行星是行星形成時期的殘餘物,保留了原始太陽系的關鍵記錄。 更好地瞭解近地小行星的成分和特性,對於在需要進行偏轉或爆炸來避免與地球發生災難性撞擊的情況下,將是極其寶貴的。
ExploreNEOs小組使用了一系列標準來篩選斯皮策已經研究過的近地天體,以確定哪些是未來載人或無人任務的良好目的地。 首先,小行星的軌道應允許相對容易的交會; 也就是說,將航天器從地球軌道推進到小行星附近所需的燃料量應儘可能少。 其次,小行星應該相當暗淡——反射光線很少的小行星被認為是最原始的。 最後,小行星應該經歷儘可能少的太陽加熱,太陽加熱可能會汙染其原始成分。 因此,該研究的作者對每顆小行星的軌道歷史進行了建模,以確定它過去可能離太陽有多近。
在斯皮策在2010年中期觀測到的293顆近地天體中,有65顆的軌道可以用小於每秒七公里的推進速度到達,符合容易交會的標準。 在這65顆小行星中,有7顆特別不反光,滿足了原始成分的標準。 在這7顆小行星中,有3顆小行星——分別為1992 UY4、2001 SK162和2001 PM9——自形成以來可能一直保持離太陽相對較遠,因此也相對較冷。 那麼,這三顆小行星至少值得作為可能的目的地進行考察。
列表中沒有包括小行星1999 RQ36和1999 JU3,這兩顆小行星已被提名為NASA、JAXA和歐洲航天局擬議的無人任務的目標。 穆勒說,這些小行星只是沒有出現在斯皮策在ExploreNEOs活動期間相對狹窄的可見視窗中。 但這項調查仍在進行中,研究人員預計到2011年底將對約700顆近地天體進行表徵。 如果統計資料保持不變,斯皮策到那時應該會在整個樣本中發現六到七顆理想的目標小行星。 世界各國的航天機構將對其任務採取什麼方向還有待觀察,但更多地瞭解我們附近的這些小行星肯定對他們的計劃沒有壞處。
近地小行星愛神星的照片,NASA的NEAR-Shoemaker任務於2001年在此著陸:NASA/NEAR (JHU/APL)