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小行星颠簸威胁美国计划将样品返回地球

2020-02-08 12:03:27来源:

美国首次试图将小行星尘埃带回地球的尝试遇到了令人惊讶的障碍。根据目前正在奔努飞行的NASA OSIRIS-REx航天器1的结果,近地小行星奔努比预期中的岩石更坚硬,排出的碎片更多。这些发现可能会威胁到美国宇航局计划明年从小行星表面收集样本的计划。

这项耗资8亿美元的任务并非唯一确定小行星过程的任务。日本Hay鸟号探测器于2010年返回了第一颗小行星样本,其继任者Hay鸟2号目前正试图从小行星龙宫收集第二颗小行星样本。这两个任务的目的都是探索小行星可以揭示出太阳系的诞生和演化,例如它们是否是地球水的来源。

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自去年12月以来,OSIRIS-REx一直绕着490米宽的菱形Bennu旋转。迄今为止,这项任务最重要的发现是本努(Bennu)散布着巨石。科学家曾期望使用细粒沙子,并设计了工艺采样设备来收集小于2厘米的样品。现在,OSIRIS-REx将需要谨慎地导航至确实存在的少数沙性补丁之一。

“比我们设计的坚固的环境要多一些,”图森亚利桑那大学的行星科学家,任务负责人丹特·劳雷塔(Dante Lauretta)说。他说:“这肯定让我们感到惊讶。”劳雷塔(Lauretta)和其他几个小组成员在今天在得克萨斯州伍德兰兹举行的月球与行星科学会议上描述了最新发现。

该任务的结果也出现在今天发表在《自然》 1,《自然天文学》 2、3、4,《自然地球科学》 5、6和《自然通讯》 7上的七篇论文的集合中。

第二大挑战是OSIRIS-REx每周约有一到两次小颗粒从小行星表面喷出。颗粒从Bennu的不同位置瞬间飞出,可能是因为冰蒸发并向外喷出。劳雷塔说:“这是一个活跃的物体。”“这真让我们感到惊讶。”本努(Bennu)是科学家近距离观察到的第一个活跃小行星。

这些粒子太小而无法伤害航天器,但使NASA计划于2020年7月取回一个样本并于2023年将其送回地球的计划变得复杂。如果气体意外喷出,任务负责人需要做好准备,以防可能影响飞船。

华盛顿特区的美国宇航局行星科学部代理主任洛里·格拉兹(Lori Glaze)在一份声明中说:“这是发现,惊奇,快速思考并竭尽所能获得良好科学所要做的一切。”“有信心科学家和工程师将为我们提供Bennu的样本。”?/ p>

惯性反思

在OSIRIS-REx于2016年推出之前,任务科学家认为他们已经了解Bennu表面的颗粒大小。他们估计了小行星的热惯性,这是对温度变化的速度或速度进行调整以匹配其周围环境温度的量度。高的热惯性意味着加热或冷却需要很长时间,因此会指向大石头。相比之下,低的热惯性表明存在小颗粒。

Spitzer太空望远镜的测量结果表明,这颗小行星的热惯性低,并且被小于厘米8的颗粒所覆盖。

OSIRIS-REx现在已经确认Bennu表面确实具有较低的热惯性-但它被沙砾覆盖了200多个,而不是沙状颗粒4。田纳西大学诺克斯维尔分校的行星科学家乔什·埃默里(Josh Emery)的研究小组成员乔什·埃默里(Josh Emery)说,要想获得如此低的热惯性,这些巨石可能会满是洞或被灰尘覆盖。

Hayabusa2发现Ryugu巨石似乎是多孔的,而不是被灰尘覆盖,任务小组今天在《科学》杂志9中进行了报道。

马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家安德鲁·里夫金(Andrew Rivkin)说,Ryugu和Bennu的岩石都比其热惯性测量的岩石要坚硬。这可能意味着研究人员不太了解富含碳的小行星的热学性质,这是小龙和本奴都属于的小行星。

补丁挑选

OSIRIS-REx团队曾希望能在25多米宽的宽阔沙带中短暂着陆,但现在看来不太可能。因此,任务工程师正在开发一种方法来向下导航到仅5'?0米宽的补丁。他们正在升级航天器软件,使其具有更高的自治性,以便它可以分析下面的表面并根据需要进行校正或中止。该团队将选择一个主要站点和一个备份站点,并对两者进行分析,然后再决定选择哪个站点。

当航天器向Bennu表面下降并在其上方盘旋时,航天器将伸出其3.3米长的采样臂,吐出一团气体,并将其从表面移出的灰尘和岩石盘旋起来。OSIRIS-REx不像Hayabusa2那样携带炸药将表面破碎成碎片。Hayabusa2预计在未来几周内向Ryugu发射这种炸药。

OSIRIS-REx的其他发现包括在Bennu表面1上发现了富含铁的磁铁矿,这可能表明水曾经流过小行星。该航天器还发现了结合在粘土矿物中的水2。

该团队现在有一年多的时间来准备在何处以及如何品尝小行星。劳雷塔(Lauretta)说:“您将获得样品。”“我们在那里要做的事情。”?/ p>