OSIRIS-Rex的目標(biāo)非常罕見非?;钴S為任務(wù)帶來了問題

2019-08-07 09:45:16    來源:    作者:

小行星101955 Bennu,NASA的OSIRIS-REx樣品返回任務(wù)自2018年12月31日以來一直在軌道運(yùn)行,不斷向科學(xué)家投擲曲線球。

首先,500米的小行星被證明是一個(gè)巨大的碎石堆,有一個(gè)突出的赤道脊 - 很像小行星162173 Ryugu,正在進(jìn)行類似的日本任務(wù)調(diào)查。然后,事實(shí)證明它上面裝滿了許多巨石,以至于美國宇航局必須努力尋找一個(gè)安全的地方,讓宇宙飛船能夠降落以收集樣本。

現(xiàn)在事實(shí)證明,Bennu定期從其表面噴射與籃球一樣大的粒子,速度從幾厘米到每秒三米 - 這是該任務(wù)的首席調(diào)查員,亞利桑那大學(xué)圖森分校的Dante Lauretta,他稱之為他整個(gè)科學(xué)事業(yè)中最大的驚喜之一。

特派團(tuán)在1月11日至2月18日的五周內(nèi)至少舉行了11次此類活動(dòng)。

勞爾塔說,其中有三個(gè)是“實(shí)質(zhì)性的”,有數(shù)十個(gè)或者數(shù)百個(gè)粒子在單次爆發(fā)中被驅(qū)逐出去。

這意味著Bennu是一種被稱為“活躍”的罕見小行星的一部分 - 如此罕見,在迄今為止記錄的大約800,000顆小行星中只發(fā)現(xiàn)了十幾顆。

“我們沒想到會(huì)看到這種活動(dòng),”勞雷塔說。

該團(tuán)隊(duì)的第一反應(yīng)之一是詢問這些爆發(fā)是否對(duì)航天器造成威脅,該航天器曾一度繞小行星表面上方不到一英里的軌道運(yùn)行。

“我們可以想象,當(dāng)我們進(jìn)入軌道時(shí),我們謙虛地關(guān)注小行星被小行星彈射出來,”該任務(wù)的項(xiàng)目經(jīng)理,NASA位于美國馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德太空飛行中心的Rich Burns說。

但是在一天之內(nèi),使用為確定空間碎片到地球軌道太空船的風(fēng)險(xiǎn)而開發(fā)的方法的計(jì)算表明,航天器被擊中的可能性非常低。

勞力塔說,目前要弄清楚為什么要排出粒子還為時(shí)過早。

事實(shí)上,該項(xiàng)目的飛行導(dǎo)航員,加利福尼亞州西米谷的KinetX空間導(dǎo)航和飛行動(dòng)力學(xué)的Coralie Adam說,目前,一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是計(jì)算這些粒子的軌跡并將它們追溯到它們的原點(diǎn)。

跟隨他們繼續(xù)前進(jìn)也很重要,因?yàn)樗麄兊膭?dòng)作為科學(xué)家提供了理解Bennu內(nèi)部的意想不到的工具。

許多粒子只是被射入行星際空間。其他人正在倒退,但是有些人以恰當(dāng)?shù)乃俣缺或?qū)逐進(jìn)入奔努的軌道,可能持續(xù)數(shù)月或數(shù)年。

Lauretta說,這使得它們成為“天然重力探測器”,其運(yùn)動(dòng)可以用來映射小行星重力場中的微小變化,使科學(xué)家能夠以意想不到的細(xì)節(jié)模擬其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

此外,他補(bǔ)充說,有一個(gè)“合理的可能性”,當(dāng)我們經(jīng)過它的軌道附近時(shí),Bennu的活動(dòng)可能已經(jīng)將足夠的粒子噴射到行星際空間以在地球上形成流星雨。

如果是這樣,那將在每年9月下旬發(fā)生,最好從南半球看到。科學(xué)家們已經(jīng)準(zhǔn)備好監(jiān)視南部天空的這種淋浴,希望它的強(qiáng)度有助于確定Bennu的活動(dòng)是否持續(xù)了很長時(shí)間,或者只是一種恰好恰好正在發(fā)生的短期現(xiàn)象。

然而,OSIRIS-REx的主要任務(wù)是樣品返回。而且,從科學(xué)角度來看,小行星看起來像是一個(gè)精心挑選的目標(biāo)。

例如,該工藝的圖像顯示其表面的亮度變化很大,這表明它的表面由多種不同的材料組成,其中許多材料,希望是沙子和礫石的混合物,最終被挖出來回歸地球。

“這真的令人興奮,因?yàn)檫@意味著我們將擁有廣泛的研究材料,”Lauretta說。

此外,光譜分析表明,Bennu含有必須在大量溫暖的液態(tài)水存在下形成的礦物質(zhì),可能是在現(xiàn)已破碎的母體內(nèi)部。這使得Bennu正是小行星科學(xué)家希望從中獲取樣本的類型,以幫助了解他們?cè)趯⑺畮У皆缙诘厍蛑兴鸬淖饔谩?/p>

然而,要獲得樣本,OSIRIS-REx將不得不在巨石領(lǐng)域進(jìn)行導(dǎo)航。

“我們最新的計(jì)數(shù)是直徑超過10米的200多塊巨石,”Lauretta解釋道。

最初,伯恩斯指出,計(jì)劃是找到一個(gè)至少50米寬的無危險(xiǎn)目標(biāo)區(qū)域,航天器可以安全地盤旋,而機(jī)器人手臂伸出來舀起泥土。

但是,雖然確實(shí)存在平滑,平坦的區(qū)域,但似乎沒有一個(gè)區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)接近所需的大小。

伯恩斯說,這項(xiàng)任務(wù)看起來仍然可行,因?yàn)闄C(jī)組人員已經(jīng)學(xué)會(huì)以驚人的精確度飛行航天器。

“我們的導(dǎo)航性能非常精致,”他說。

“我們相信我們的團(tuán)隊(duì)能夠完成比以前設(shè)想的更小區(qū)域標(biāo)記的任務(wù)。

“我們稱之為牛眼標(biāo)簽。”他補(bǔ)充道。

他指出,此前的目標(biāo)類似于投擲飛鏢,只是希望能夠擊中飛鏢。“現(xiàn)在我們將嘗試擊中靶心。

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