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上海体彩

來源︰咸(xian)寧網 時(shi)間︰2020-02-23 23:50

最近,歐洲航天局正式宣布,將與美國航空航天局共(gong)同進行人類首個全面的(de)小行星防御(yu)演示任務——“小行星撞擊和偏離評(ping)估(gu)”項目。

事實上,近年來關于(yu)小行星的(de)各(ge)種(zhong)探測項目都十分活躍。據介紹,中國小行星探測任務也正在進行論證工作(zuo),擬完成shan)匭︵行前櫸傘 階擰?qu)樣返回和主帶彗星近距(ju)離繞飛。

美歐共(gong)同實施的(de)“小行星撞擊和偏離評(ping)估(gu)”項目示意圖。右上是歐洲的(de)“赫拉”空間探測器,左(zuo)下是美國的(de)“雙小行星重定向測試”空間探測器。


1 行星探測為何wen)shou)青(qing)睞


小行星探測之所以(yi)在最近幾(ji)年受(shou)到世界上一些(xie)國家的(de)重視,是因為隨(sui)著科學技(ji)術的(de)飛速發展,科學家們越來越認識到探測小行星具有(you)十分zhong)匾yao)的(de)意義。

探測小行星能揭示生命(ming)起(qi)源,促進基(ji)礎科學發展。因為小行星是46億年前太陽系(xi)形成時(shi)殘(can)留下來的(de)初(chu)始行星體,保存了太陽系(xi)形成時(shi)的(de)大(da)量珍貴信(xin)息。探測小行星可認識太陽系(xi)的(de)最初(chu)物質組成,更好(hao)地研究ke) 糲xi)的(de)形成和演化(hua)。

探測小行星能促進太空工業發展。據悉,每年有(you)900多顆小行星與地球(qiu)擦(ca)身而(er)過,其中不少蘊藏(cang)鉑、鈷、銠、銥、鋨等珍稀金屬(shu)和鐵、鎳(nie)等礦產資源,它們可以(yi)成為潛在的(de)“地外礦藏(cang)”。

探測小行星能為保護地球(qiu)安全,建(jian)設(she)行星防御(yu)體系(xi)奠(dian)定基(ji)礎。探測近地小行星,深入了解近地小行星的(de)運動及(ji)屬(shu)性(xing),有(you)利于(yu)研究、開發出防止近地小行星撞擊地球(qiu)的(de)新lu)椒fa)和技(ji)術,包括驗證軌道偏轉等小天體防御(yu)技(ji)術的(de)可行性(xing),為地球(qiu)自身的(de)安全做(zuo)好(hao)預測和防範(fan),避免人類重蹈當年小行星撞擊地球(qiu)造成恐龍滅絕的(de)災難性(xing)後果。

探測小行星還能成為深入探索太空的(de)基(ji)石。小行星可作(zuo)為載人登火星的(de)中轉站,因為小行星引(yin)力小,從you)搶 齜??羈掌淥喬qiu)比較(jiao)容易。另外,其上有(you)豐富的(de)水資源,它可直接(jie)用于(yu)航天員生活或分解成氧(yang)和氫,供(gong)航天員呼吸或作(zuo)為星際shi)紗 de)燃料使用,幫助人類探索更遙遠的(de)太空世界。

小行星探測是空間探索的(de)前沿熱(re)點,同時(shi)也是高門檻的(de)深空探測任務。小行星形狀不規(gui)則(ze),平均(jun)直徑只有(you)千米(mi)量級(ji),地貌復雜(za),引(yin)力微弱(ruo),表(biao)面溫差大(da)。探測難點是“微弱(ruo)引(yin)力、未知(zhi)環境不確fan) 鋇取(qu)=昀矗  qiu)掀(xia)起(qi)了小行星探測的(de)新熱(re)潮,由(you)此促進了小行星探測新技(ji)術的(de)爭(zheng)奇斗艷(yan)。


2 美日已經先(xian)行一步


探測灶神星和谷神星的(de)美國“黎明”探測器示意圖

隼鳥2號(hao)登陸(lu)龍宮小行星想象圖。

從20世紀90年代(dai)至今,美國和日本已yan)xian)後研制(zhi)和發射了多個專用小行星探測器。它們采用繞、落(luo)、回的(de)方式對(dui)目標小行星進行了較(jiao)為細(xi)致的(de)探測,獲得了大(da)量有(you)價值(zhi)的(de)科學數據。

早(zao)在1996年,美國就率先(xian)發射了世界首個小行星探測器“尼爾”(意譯為“近地小行星交會”)探測器。它于(yu)2000年進入愛神星小行星qiang)斕潰 饈僑死 教炱魘狀緯曬Φ亟胛wei)繞小行星運行的(de)軌道。“尼爾”用相機、激光測距(ju)儀和無線(xian)電科學實驗設(she)備等儀器,確fan) 稅 襉塹de)尺(chi)寸、質量、密(mi)度和磁(ci)場及(ji)岩(yan)石成分。在探測任務結束之際,“尼爾”于(yu)2001年首次以(yi)za)滄怕lu)的(de)方式降落(luo)到愛神星的(de)表(biao)面,結束了長達(da)5年的(de)太空之旅。在這5年中xiao) 澳岫比瓢 襉欠尚辛年,共(gong)拍攝了16萬幅(fu)圖片(pian),搜(sou)集了比科學家yi) xian)計劃多10倍的(de)數據,大(da)大(da)超過了預期。

日本也不甘shi)救ruo),于(yu)2003年發射了“隼鳥”小行星探測器。它于(yu)2005年飛抵離?川小行星20千米(mi)的(de)預定軌道,觀測?川小行星表(biao)面情況,收集其成分和地形wen)蕁4撕笥you)兩次成功在?川小行星表(biao)面短時(shi)間著陸(lu),采集其表(biao)面的(de)岩(yan)石樣本。其采樣方式是通過著陸(lu)時(shi)產生的(de)撞擊,吸入飛shan)ζqi)來的(de)碎石。最終,“隼鳥”攜帶小行星樣品于(yu)2010年返回地球(qiu),使日本成為世界上首個擁有(you)在月球(qiu)之外的(de)原始小天體上著陸(lu)、取(qu)樣並(bing)攜帶其樣品返回地面技(ji)術的(de)國家。

美國則(ze)在2007年發射了首個用離子(zi)推進器完成實用型科學探測任務的(de)“黎明”小行星探測器,玩兒了一個“一石二鳥”,即(ji)分別于(yu)2011年和2015年先(xian)後探測2顆小行星——灶神星和谷神星。目前,“黎明”仍在谷神星qiang)斕澇誦小/p>

日本在2020年02月23日又(you)發射了隼鳥2號(hao)小行星探測器。它是更先(xian)進的(de)小行星取(qu)樣返回探測器,探測目標是龍宮小行星,因為該小行星上可能有(you)含有(you)機物質和tui) de)岩(yan)石。

隼鳥2號(hao)采用了別開生面的(de)轟擊小行星表(biao)面的(de)技(ji)術,來探測小行星的(de)內部(bu),進一步確認龍宮上含礦物質、水和有(you)機物的(de)情況。它于(yu)2018年6月lu)肓 ︵行槍(qiang)斕籃螅 xian)對(dui)該小行星進行近距(ju)離詳細(xi)觀測。接(jie)著niu) 蛐︵行潛biao)面投放跳躍式巡視器和小型著陸(lu)器。然後,對(dui)小行星表(biao)面進行采樣。“隼鳥”只采集了10毫克sou)罰 濫號(hao)擬采集100毫克以(yi)上樣品。後者在龍宮附近運行1年半,完成任務後,已于(yu)2019年11月lu)衫肓 輝儆迷年時(shi)間,即(ji)2020年末返回地球(qiu)。

2020年02月23日,美國首個小行星采樣返回探測器——“奧西里斯-雷(lei)克斯”升空,目標是對(dui)貝(bei)努小行星進行采樣返回探測。它于(yu)2018年8月抵達(da)貝(bei)努,並(bing)在環繞貝(bei)努的(de)軌道上對(dui)其進行全球(qiu)表(biao)面成像觀測,展開為期兩年的(de)科學研究。美國已于(yu)2019年12月選定了貝(bei)努小行星采樣點,在2020年8月,該探測器將使用機械臂末端的(de)采樣器采集60克至2千克的(de)貝(bei)努表(biao)面風化(hua)層(ceng)樣品,2023年把樣品fan)氐厙qiu)供(gong)科學家研究。貝(bei)努是富碳小行星,科學家yi)?庹飪判︵行竊169年-2199年間撞擊地球(qiu)的(de)概(gai)率為0.071%,撞擊地球(qiu)的(de)危險性(xing)目前排在第(di)二位。


3 美歐合作(zuo)實施防lei)不饗金/strong>


歷史(shi)上曾發生過多次小行星撞擊地球(qiu)的(de)事件(jian),向地球(qiu)人敲響了警鐘,要(yao)加速研究如何防止近地小行星撞擊地球(qiu)的(de)方法(fa)和技(ji)術,因為小行星撞擊地球(qiu)是世界四(si)大(da)突發巨大(da)災難之一,早(zao)晚(wan)有(you)一天會猛(meng)烈撞擊地球(qiu)。為此,科學家很早(zao)就開始研究如何防止小行星撞擊地球(qiu)。

今年11月,歐洲航天局正式簽署協議,將與美國聯(lian)手實施人類首個全面的(de)行星防御(yu)演示任務——“小行星撞擊和偏離評(ping)估(gu)”的(de)項目。

其初(chu)步計劃是,美國在2021年7月lu)?洹八 ︵行侵囟ㄏ蠆饈浴笨佔涮講餛鰨 yu)2022年10月到達(da)迪xi)夏 顧 ︵行竅xi)統chang)ㄓyou)一顆直徑775米(mi)的(de)迪xi)夏 剮︵行嗆鴕豢胖本段65米(mi)的(de)天然小衛(wei)星組成),隨(sui)後俯沖撞擊其中的(de)天然小衛(wei)星。地球(qiu)上xi)de)望遠鏡將觀測這次撞擊如何影響天然小衛(wei)星及(ji)其迪xi)夏 剮︵行塹de)軌道,以(yi)評(ping)估(gu)“動能沖擊器”偏轉小行星策略(lue)的(de)有(you)效(xiao)性(xing)。

2023年或2024年,歐洲航天局將發射“赫拉”空間探測器,它于(yu)兩年後進入迪xi)夏 顧 ︵行竅xi)統。“赫拉”上xi)de)兩顆立方星將收集有(you)關迪xi)夏 剮︵行塹de)各(ge)種(zhong)數據,觀察高速撞擊小行星後產生的(de)影響,其中的(de)“小行星勘察器”立方星用于(yu)研究兩顆小行星的(de)內部(bu)結構(gou)gou)捅biao)面成分,“禹(yu)文塔斯”立方星則(ze)用于(yu)研究ke)烊恍 wei)星的(de)結構(gou)gou)鴕yin)力場。


4 中國小行星探測  任務正在論證


嫦娥2號(hao)拍攝的(de)圖塔蒂斯小行星。

2020年02月23日,執行完探月任務的(de)嫦娥2號(hao)探測器通過變(bian)軌在深空與圖塔蒂斯小行星交會,並(bing)用星載監視相機對(dui)該小行星進行了光學成像,這不僅是qiao)夜狀問(wen)迪xian)對(dui)小行星的(de)飛越探測,也是qiang)噬鮮狀問(wen)迪xian)對(dui)圖塔蒂斯小行星的(de)近距(ju)離探測,使我國成為第(di)4個探測小行星的(de)國家。

目前,我國科學家已制(zhi)定了專門的(de)小行星探測計劃,即(ji)以(yi)伴飛、附著、取(qu)樣返回等探測方式,對(dui)近地目標小行星進行整(zheng)體性(xing)探測和局部(bu)區域的(de)分析。其科學目標為︰精確測定近地小行星qiang)斕啦問(wen) 宰 問(wen)托巫創(chuang)笮〉任錮聿問(wen)  gui)避小行星撞擊地球(qiu)提供(gong)科學依據;測量目標小行星的(de)形狀、大(da)小、表(biao)面形態、自轉狀態等基(ji)本性(xing)質,繪制(zhi)小行星的(de)地形地貌圖,建(jian)立其形狀結構(gou)模型;獲取(qu)小行星整(zheng)體和局部(bu)形貌、礦物含量、元素種(zhong)類、次表(biao)層(ceng)物質成分、空間風化(hua)層(ceng)、內部(bu)結構(gou)等,為太陽系(xi)起(qi)源與演化(hua)提供(gong)重要(yao)線(xian)索;探測小行星次表(biao)層(ceng)以(yi)下的(de)有(you)機物、水等可能的(de)生命(ming)信(xin)息,深化(hua)生命(ming)起(qi)源的(de)認識;獲取(qu)小行星臨近空間環境參wen) 芯刻(ke) 舴綞dui)小行星表(biao)面的(de)空間風化(hua)作(zuo)用。

據中國空間技(ji)術研究院研究員、小天體探測項目技(ji)術負責人黃江川介紹,中國小行星探測任務正在進行論證工作(zuo),擬完成shan)匭︵行前櫸傘 階擰?qu)樣返回和主帶彗星近距(ju)離繞飛。我國將發射一個探測器環繞小行星2016HO3飛行xiao) 窕階判︵行潛biao)面、采集小行星樣品,返回地球(qiu)附近釋放返回艙,將樣品送(song)回地球(qiu)。隨(sui)後,探測器將繼續飛行xiao) jie)助地球(qiu)和火星引(yin)力到達(da)主小行星帶,對(dui)主帶彗星133P開展原位探測。

黃江川說,據地面觀測推測,小行星2016HO3自轉很快(kuai),大(da)約ji)冑 shi)轉一周。小行星結構(gou)通常(chang)較(jiao)為松散,要(yao)在快(kuai)速轉動的(de)小天體上著陸(lu),難xun)群艽da)。完成對(dui)這個近地小行星探測後,探測器還要(yao)飛往主帶彗星133P,這兩個探測任務之間的(de)餃(xian)接(jie)you)訊(xun)紉膊恍。 講夤?zuo)頗mu)嚀粽zhan)性(xing)。 

(咸(xian)寧日報綜合) 


編(bian)輯︰hushaopeng

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