隼鸟2号即将“惊险”着陆 "龙宫小行星"首批研究成果

隼鸟2号探测器在一次降落彩排中拍摄到自己的影子。图片来源：JAXA

　　来源：中国科学报

　　本报讯 2010年，日本的隼鸟号探测器创造了历史，首次将在小行星上收集到的样本带回了地球。然而，历时7年、长达40亿公里的奥德赛之旅曾导致了太阳能电池板退化、机械故障无数、燃料爆炸、飞船翻滚、与地面控制系统中断两个月通信。当这一项目再来一回时，隼鸟2号的科学家和工程师决定避免这样的戏剧性事件。他们使组件更加坚固，增强了通信能力，并对新技术进行了彻底的测试。

　　如今，目标小行星“龙宫”即将迎来新的惊喜。“通过研究每一颗小行星的细节，我们希望至少能找到一些适合着陆的平坦区域。”日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）下属空间和航天科学研究所（ISAS）隼鸟2号项目负责人Yuichi Tsuda说。然而，当探测器于2018年6月抵达距地球2.9亿公里的“龙宫”小行星时，科学家发现这是一颗坑坑洼洼、布满卵石的天体，使得着陆成为一项艰巨的挑战。

　　原定于去年10月进行的第一次取样着陆被至少推迟到本月底。在近日举行的一次研讨会上，ISAS的工程师提出了一项大胆的新计划，要在间隔很近的岩石之间精确着陆。美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校生命起源研究员Bruce Damer说：“这真的很惊人。”

　　自2014年12月隼鸟二号探测器发射以来，其他大多数事情都在按计划进行。其装载的照相机和检测设备已经提供了有关这颗小行星的质量、密度、矿物和元素组成的线索；3架降落在“龙宫”上的漫游车已经检查了它的表面。在此次研讨会上，ISAS的研究人员展示了早期研究结果，包括大量有机物质的证据，以及小行星的母体曾经存在水的线索。名古屋大学项目科学家Seiichiro Watanabe说，这些发现“进一步证明是小行星而不是彗星把水和有机物质带到了地球”。

　　叶山高等教育研究生院行星材料科学家Mutsumi Komatsu说，迄今为止，隼鸟2号探测器还没有在“龙宫”表面或地下发现水。但是它的红外光谱仪已经发现了含有羟基的矿物迹象，这表明水曾经存在于其母体或该小行星上。Watanabe说，这颗小行星的高孔隙度还表明，它曾经含有大量的水或冰以及其他挥发性化合物，后来这些物质逃逸出来。像“龙宫”这样的小行星也含有丰富的碳元素，它们可能在天体的早期历史中带来了水和碳，后者都是生命的关键组成部分。（相比之下，彗星只有3%到5%的碳。）

　　对这一理论（被称为“晚期小行星冲撞”）的支持来自另一个正在进行中的小行星样本回收任务。上个月初，美国宇航局（NASA）的OSIRISREx探测器抵达了小行星本努。据NASA透露，本努的形状也像一个旋转的陀螺，并且其土壤中含有水分。Watanabe说：“我们很幸运能够对这两颗小行星兄弟进行比较研究。”

　　人类历史上第一个小行星采样探测器是2003年日本发射的隼鸟号，它于2010年成功将“丝川”小行星的一些物质微粒送回地球。

　　隼鸟2号探测器于2014年12月从日本鹿儿岛县种子岛宇宙中心发射升空，并于今年6月27日顺利抵达“龙宫”上空20千米处的预定观测点，预计将在“龙宫”附近逗留约一年半，2020年返回地球。

　　小行星“龙宫”的直径大约是小行星“丝川”的3倍，但仅为欧洲空间局“罗塞塔”号探测器于2014年和2016年拜访的彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的1/4。它被认为存在含有水和有机物的岩石，与约46亿年前地球诞生时的状态相近。科学家希望通过分析采集到的“龙宫”样本，解答太阳系形成和生命起源的若干谜题。

　　“龙宫”是一颗“C型”小行星，它的表面比小行星“丝川”暗，而后者是一颗“S型”小行星。

　　对“龙宫”岩石的化学和同位素分析——由隼鸟2号探测器的着陆器在太空中以及随后在地面实验室中完成——可以帮助解释地球，特别是水的起源。许多研究人员认为，地球的海洋是由富含水的小行星或彗星撞击形成的。（赵熙熙）

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