样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本

周日早上,在澳大利亚中部一个隐蔽的军事基地上空,将会有一个火球照亮地面。这艘返回舱的样品将会是一个美丽的目的地,日本航天器Hayabusa2大约6年前发射,其使命是发射一颗古老的小行星,并偷走一些灰尘。如果太空船能存活下来,载入太空岩石的有效载荷将帮助科学家们了解太阳系的早期阶段,阐明陨石的神秘起源,甚至可能提供关于在地球上出现生命的线索。#隼鸟2号#
样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本
文章插图
这些样品一旦降落到澳大利亚内陆地区的降落伞下,就离开了菱形小行星 Ryugu,它围绕着地球和火星的太阳运行,长达1.8亿英里。研究者们相信,龙骨是在数百万年前从一个更大的母体中分离出来的,但是组成它的岩石却有四十亿年的历史。Haibsa2在 Ryugu附近宿营了一年半多,从很远的地方研究小行星,并把机器人侦察员送到它的表面,准备样品。它的主要任务是收集仅有几克尘土和卵石的宇宙时间囊,这些时间囊在寒冷的太空中保存了数千年。
样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本
文章插图
卡里·坎特勒宇宙化学家 LarryNittler说:“我们想知道,45亿年前,巨大的气体尘埃云如何在太阳系中形成行星,”这是 NASA在日本进行的一项任务。从此以后, Ryugu和其他类似的小行星基本上都被留下了构造块,没有长成行星,它们一直漂浮在空中。
龙宫看起来像一块木炭,每8小时就会旋转一圈。该小行星是所发现的最暗的小行星之一,其漆黑的肤色是由于所有的碳物质被有机物吸附所致。一些有益的化合物,比如氨基酸,是生命的基础,比如 Ryugu等小行星,就在地球上生长,促进了进化。
样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本
文章插图
小行星,比如 Ryugu,在我们的太阳系中数量众多,但大多数都是围绕外行星运行。他们有时碰撞,有时破碎,碎片沿着轨道向太阳的内部圣殿移动。假使这些碎片碰巧与地球相撞,我们就说它们是陨石。对于这些问题,我们所知的几乎都是来自于让它浮在水面上的东西。但是当这些石块落在地球上时,它们被煮熟,变得脆弱,并被地球化学所破坏。将探测器送到轨道运行的小行星上是收集干净样本的最佳方法。作为第一个访问小行星的飞船。
样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本
文章插图
由于无法在大气中生存,我们是否需要收集有机物样本?“我们不知道,Hayabusa2和 NASA自己的小行星样本返回到OSIRIS-REx任务的样本分析小组,”罗文大学地质学家 HaroldConnolly说。但他希望Hayabusa2能帮助解开这个谜。
样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本
文章插图
参观 Ryugu也是有实际原因的。它被美国宇航局的研究者们视为有潜在危险的小行星,这意味着它的轨道离地球很近,碰撞的可能性也不能忽略。尽管这种危险很小,但作用在小行星周围的复杂力量,使精确预测未来几十年的轨道变得更加困难。例如,当小行星暴露在阳光下时,它会释放出挥发性化合物,比如水,这种气体的释放会产生一种推力,使轨道发生变化。Cannoly说:“我们并不完全了解小行星的运动细节,因为我们不完全了解小行星的构成。这能帮助我们更好地预测危险的小行星以及它们何时会撞击地球。
Hayabusa 2是对2003年由日本发起的 Hayabusa任务的后续行动。Haibsa2是第一个小行星样本返回任务,但由于收集机制的失败,只有一些微小的尘埃返回了地球。与前代的Hayabusa2一样,Hayabusa2被设计用于收集样本并在小行星表面部署小型机器人。在太阳系航行了三年之后,哈亚布萨2在2018年末到达了龙宫。几个月后,太空船上安装了一个名为 Mascot的登陆器和两个小型的Minerva-II太空船。圆柱体的探测器花了5个星期的时间在地面上跳跃,收集数据,然后将这些令人难以置信的图像返回地球。鞋盒大小的登陆器在电池耗尽前只能维持17小时。不久, Mascot公司利用一套仪器分析了小行星凝灰岩的组成和结构。
样本 日本“隼鸟2号”航天器返回地球,携带有小行星样本
文章插图
到2018年底,漫游者和登陆者将完成他们的任务,为Hayabusa2的下降奠定基础。发掘某些小行星的尘埃比听起来更困难,因为 Ryugu并不稳定。与大多数小行星一样,它更像是一堆碎石,它们利用自身的重力将尘埃和岩石聚集在一起。这样,就很难在不搅动大船的大块岩石的情况下到地面上采集样品。龙之宫内的巨石(高达10层)比任务科学家预计的要大。东京大学行星科学家 TomokatsuMorota和Hayabusa2导航相机的研究人员之一说:很多岩石限制了安全着陆的地点。该小组必须手工计算10,000多块岩石,并对100多块岩石进行远程测量,以缩小小行星粗糙表面合适登陆点的范围。莫洛塔说:这项工作非常辛苦。

推荐阅读