日本探測器飛抵小行星“龍宮”

日本隼鳥2號探測器正在接近小行星“龍宮”。圖片來源：JAXA

本報訊 在經歷了3年半的旅行之后，日本隼鳥2號探測器本周飛抵目標小行星“龍宮”。該探測器將于今年晚些時候在這顆小行星的表面釋放著陸器，并于2020年將珍貴的樣本帶回地球上的實驗室，在此之前，它已經為行星科學家提供了針對此類神秘小行星的近距離觀測。

日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）上周發布了一些距離“龍宮”約300公里拍攝的模糊圖像。這是一顆普通但很少被研究的小行星，它看起來與旋轉的陀螺相似。

而本周，一幅從40公里外的地方拍攝的更詳細的圖片，展示了一個布滿了大石塊的表面。JAXA宣布，當地時間6月27日9時35分（北京時間8時35分），隼鳥2號順利抵達“龍宮”上空20千米處的預定觀測點。該探測器將繼續向小行星靠近，預計到達約10公里外。“龍宮”的軌道位于地球和火星之間。

該項目經理Yuichi Tsuda在6月25日發表的一份聲明中說：“從遠處看，小行星‘龍宮’最初表現為圓形，然后逐漸變成了一個正方形，后來又變成了一個類似于螢石的美麗形狀，在日語中被稱為‘螢火蟲石’”。

人類歷史上第一個小行星采樣探測器是2003年日本發射的隼鳥號，它于2010年成功將“絲川”小行星的一些物質微粒送回地球。重約600千克的隼鳥2號是隼鳥號的后繼探測器，它搭載了撞擊設備，可有目的地撞擊小行星形成“人工隕石坑”，以采集小行星的地下物質樣本。

隼鳥2號探測器于2014年12月從日本鹿兒島縣種子島宇宙中心發射升空，預計將在“龍宮”附近逗留約一年半，2020年返回地球。

小行星“龍宮”直徑約1千米，大約是小行星“絲川”的3倍，但僅為歐洲空間局“羅塞塔”號探測器于2014年和2016年拜訪的彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的1/4。它被認為存在含有水和有機物的巖石，與約46億年前地球誕生時的狀態相近。科學家希望通過分析采集到的“龍宮”樣本，解答太陽系形成和生命起源的若干謎題。

“龍宮”是一顆“C型”小行星，它的表面比小行星“絲川”更暗，而后者是一顆“S型”小行星。1997年，美國宇航局（NASA）一個名為NEAR Shoemaker的任務，從1000多公里的距離外飛過一顆名為“253馬蒂爾德”的C型小行星。“隼鳥2號是唯一一艘接近C型小行星的探測器，這特別令人興奮。”曾參與NEAR Shoemaker任務的Lucy McFadden說。

“我們對C型小行星了解不多。”McFadden說，她是馬里蘭州格林貝爾特市NASA戈達德太空飛行中心的行星科學家。然而此類小行星的成分與早期太陽系相似。特別是隼鳥2號探測器將會確定，昏暗的“龍宮”表面是由于富含碳——正如人們通常認為的那樣，還是像磁鐵礦這樣的小型金屬粒子所造成的。

對“龍宮”巖石的化學和同位素分析——由隼鳥2號探測器的著陸器在太空中以及隨后在地面實驗室中完成——可以幫助解釋地球，特別是水的起源。許多研究人員認為，地球的海洋是由富含水的小行星或彗星撞擊形成的。

隼鳥2號探測器進行的第一批測量著重關注“龍宮”的旋轉周期，大約是7.5個小時。這是一個好消息，因為更快的旋轉會使接近其表面變得更加困難，松原市JAXA太空與航天科學研究所任務經理Makoto Yoshikawa說。但他表示，“龍宮”的形狀令人驚訝，因為它在赤道附近有一個凸起，而這通常與快速旋轉的天體有關。

隼鳥2號探測器目前最重要的任務是利用激光測距確定自己的位置，以便進行相應操作。“我們想知道宇宙飛船與小行星的確切距離。”Yoshikawa說。同樣重要的是利用機載相機和紅外光譜儀繪制小行星表面圖。而溫度的變化會暗示小行星表面的構成。所有這些數據對于決定在哪里釋放MASCOT—— 一個鞋盒大小的著陸器是至關重要的。同時由隼鳥2號探測器攜帶的另外3個探測器將對這顆小行星進行拍攝。

“我們將利用從母船獲得的信息進行著陸地點的選擇。”科隆市德國航空航天中心著陸器有效載荷經理Stephan Ulamec說。Ulamec也是“菲萊”的項目經理。“菲萊”是一臺洗面機大小的著陸器，由“羅塞塔”號探測器將其釋放到67p/Churyumov-Gerasimenko彗星表面。