“为什么要去小行星挖土？ 专家：这是意义重大的“太阳系考古””

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在贝努小行星上采集的冥王号nasa

北京时间10月21日清晨，在太空飞行4年的osiris-rex号探测器，成功从目前距离地球3.34亿公里的伯努利小行星上收集到了尘埃和碎石。 花7年时间，花费约65亿元人民币，光从小行星上夺回土地，就值得吗？ 当然！ 中国航天科学工业集团二院研究员杨宇光表示，这是一次重要的太阳系考古。
中国科学院国家天文台研究员郑永春期待着继这次任务之后的科学研究。 冥王号可以采集60克的样本，这个量已经很多了，样本类型也很丰富，可以展开非常系统的研究。 我认为至少可以研究几十年。 小行星中隐藏着太阳系的古老遗迹
，对地球来说近地小行星是危险的存在。 他们在太空中刮风，有时和地球擦身而过，吓了一跳。 但是，这些鲁莽的家伙并不是什么都没有，太阳系最古老的遗迹之类的科学家们梦寐以求的东西也藏了起来。
郑永春说，太阳系形成后，尘埃碰撞形成行星和矮行星等天体，还有粉末屑，成为小行星。 与此相对，行星中含有大量放射性元素，产生热量导致进化、熔化，逐渐消灭太阳系初期的历史。 能量小、热量少的小行星几乎没有进化，保持着太阳系形成当初的状态。 研究它们有助于探索太阳系最早期的面貌。 另外，随着宇宙技术的迅速发展，人类也在考虑小行星资源的开发利用。
出于上述目的，人们开始在广阔的太空中寻找探测目标。 杨宇光说，在选择目标时，需要考虑几个因素。
从工程的立场出发，必须首先考虑可行性。 例如，项目预算可以根据能买多少推力的火箭、能把探测器送到多远来确定选择范围。 要登陆取样，必须使小行星的自转速度不要太快，以免增加任务的难度和风险。
另外，还从检测价值方面进行了考虑。 太阳系有近地小行星和主带小行星等多种类型，其轨道分布和成分等存在差异。 在能力有限的情况下，肯定会选择从未探测过、自身有一定优势、对科学或未来开发有足够价值的小行星作为探测目标。
综合考虑各种因素，1999年被发现，1999 rq36号的近地小行星贝努成为冥王号的探测目标。
全国空间探测技术首席科学传递专家庞诺浩介绍说，贝努是一颗近500米的富含碳的小行星。 离地球最近的时候大约有750万公里。
中国科学院国家天文台研究员刘玉娟表示，45亿岁以上，未经历剧烈变化，表明表面和内部物质在太阳系诞生时产生，其组成成分很可能含有生命最初在地球上形成时的物质。 研究这样的小行星有助于科学家认识早期太阳系，例如地球的形成方法和生命起源的问题。
从全新的接触即方法几秒钟内完成采样的
冥王星号，是美国第一个小行星采样返回探测器，于年9月9日发射上升空，于年12月飞抵伯努利小行星附近
庞诺浩表示，冥王号在该行有几个科学目标，从贝努表面采集足够量的风化层物质，绘制原始碳质小行星的世界特征、化学特征、矿物学分布情况图，并在采集地点记录风化层的质量、形态、恒星化学和光谱特征等
郑永春说，选择采样区首要有两个要求。 一是样本占优势，新闻丰富，具备更高的科学价值。 二是为了保证安全，需要面积大、地形平坦的区域。 综合考虑，冥王号选择了夜莺这个采样区域。 据
庞浩介绍，此次抽样使用接触即离法，抽样过程只需几秒钟。 在这期间，冥王星号没有着陆，在接近目标的地方拉伸采样臂，用臂前端的采样器完成采样，迅速起飞。 这样的方式省略了采样前的着陆、固定、起飞前的解锁过程。 探测器在惯性下落时也提供采样所需的力。
冥王星号的取样器使用了全新的技术。 庞之浩说，采样器接触小行星地表时，会喷射纯氮气，将伯努利表面的表土层物质的一部分吹入样品的返回室。 取样器在接触地表时也可以取得一部分样本。 冥王星号拥有三罐氮气，可以满足三次取样的尝试。 地面模拟试验表明，可以采集60克以上的样本。
庞之浩表示，采样完成后，冥王号计划于2021年3月踏上归途，于2023年9月将重46公斤的采样返回舱送回地球。 但是，没有进入地球大气层，而是在进入大气前4个小时释放采样返回室，立即进行防撞机动，让采样返回室独自返回地面。 冥王号本身进入了包围太阳的轨道，继续飞行。
月球和小行星的采样存在难点
冥王星号并不是人类第一个在小行星上采样的探测器。
2003年5月，日本发射隼鸟号探测器，经过多次波澜，从丝川小行星上采集到约100毫克的尘埃，于年6月返回地球。
年12月，日本发射了隼鸟2号探测器。 2019年2月降落在龙宫小行星上采集表面样本，发现水合矿物质。 同年4月，向龙宫发射了金属弹，收集了被刺激的物质。 目前，隼鸟2号号正在返航途中，计划于今年年底将小行星的样本送回地球。
冥王星号项目与日本的2次小行星采样计划相比，除了科学目标不同外，采样、着陆导航等方面也使用了全新的技术，伴随飞行距离大幅缩短。 另外，60克的样本采集量为阿波罗计划后人类太空采样的最大值。 近年来，各国相继启动了行星探测计划。 我国计划于今年11月下旬发射嫦娥五号探测器，实施月球采样返回任务。 月球和小行星着陆采样的区别是什么？
杨宇光表示，由于行星和矮行星个头大、重力大，着陆和采样方法与小行星的任务不同，因此整个工程设计上有所不同。 从飞机设计的角度来看，冥王号和普通轨道飞行器差不多，主要增加了一点在微重力条件下采样的设备。 杨宇光说，行星的巨大重力使探测器环绕、着陆的速度非常快，给工程带来了很大的困难。 尽管
，但小行星的采样还有很多技术问题。 郑永春表示，小行星在行星学上被称为非合作天体，几乎没有重力，与探测器没有相互作用，因此要实现小行星的伴飞、绕飞、着陆，依赖探测器自身的动力，对探测器的姿态调整和控制精度提出了很高的要求。
另外，小行星离地球很远，近地点也往往有几百万公里，远远大于月球和地球之间的距离。 另外，由于其目标小、速度快，给勘探任务的轨道设计带来了困难。 据
媒体报道，我国也开展了小行星探测的重要技术攻关。 按照目前的计划，我国将发射探测器，先环绕近地小行星ho3，然后选择机器进行采样，将样本送回地球附近进行释放。 随后，探测器继续飞行，利用地球和火星的重力到达小行星带，探测133p这颗主带彗星。 (由记者付毅飞)