小行星探测回顾

2022-07-11

大自然探索 2022年5期

关键词：罗塞塔卡西尼爱神

小行星是太阳系的重要构筑单元之一。通过飞行器对小行星等小天体的探测，科学家能更多了解到行星（包括地球）和卫星的形成机制。最近几十年中，多艘飞行器造访小行星，为我们逐渐揭示太阳系的奥秘。

伽利略号探测木星系统（想象图）

1989年10月18日，美国宇航局伽利略号飞行器（简称伽利略号）由航天飞机发射升空。1995年12月7日，伽利略号抵达太阳系中最大的行星——木星。它花了8年时间来探测木星，但在到达木星前它造访了小行星加斯普拉和艾达等小天体。

1991年10月29日，伽利略号飞近加斯普拉。这是人类的飞行器首次造访小行星。当时，伽利略号距离加斯普拉1604千米。它发现加斯普拉表面存在可能由撞击造成的神秘扁平区域，但这些区域也可能是在加斯普拉脱离其母体小行星时留下的瘢痕。

1993年8月28日，伽利略号造访已知第一颗拥有卫星的小行星艾达。艾达及其卫星艾卫都非常奇异，它们经历的太空风化导致它们的表面不断变化。

里尔号探测爱神小行星（想象图）

美国宇航局的“近地小行星交会-舒梅克号探测器”（简称里尔号）于1996年2月17日发射升空，2001年2月12日登陆爱神小行星。里尔号的任务设计不包括登陆，所以它成功着陆小行星是科学家们的一大意外收获。在前往爱神小行星之前，里尔号飞近了另一颗小行星——马蒂尔德。

马蒂尔德位于火星和木星之间的小行星带，由富含碳的岩石构成，轨道周期约为4.3年，每17.4天自转一周。科学家认为，自太阳系于45亿年前形成至今，马蒂尔德几乎没有改变。

1998年12月23日，里尔号飞近爱神小行星。2000年2月14日，里尔号执行轨道插入，此后环绕爱神小行星近一年，直到2001年着陆。里尔号发现，这颗小行星主要由岩石物质和镍、铁组成。它属于近地小行星中的“爱神群”，这类小行星会穿越火星轨道。科学家认为，爱神群可能是小行星带中小天体碰撞的残留物或死亡的彗星。

美国宇航局与欧空局合作的卡西尼号飞行器（简称卡西尼号）1997年离开地球，与土星进行了一场“史诗般的会晤”。2004～2017年，卡西尼号持续环绕土星和土星的卫星（土卫），取得一系列重大发现，其中包括冰质土卫恩克拉多斯表面的喷泉和土卫泰坦表面令人难以置信的甲烷和乙烷湖泊。卡西尼号释放的惠更斯探测器着陆泰坦，工作了几小时后停止运转。

虽然卡西尼号因其对土星系统的一系列大发现而知名，但它对小行星科学也有贡献——2000年1月，它飞近小行星马素尔斯基。马素尔斯基的直径约为11千米。当时距离它大约160万千米的卡西尼号探测到它的构成，并估测了它的直径。

深空一号探测小行星（想象图）

美国宇航局深空一号探测器（简称深空一号）的初始设计目的是测试离子发动机，但该探测器的延伸任务包括飞近小行星布莱叶和彗星伯雷里。深空一号于1998年10月24日发射，1999年7月29日飞近布莱叶。在飞往伯雷里途中，深空一号的恒星跟踪器失灵，但科学家仍设法让它没有偏离轨道，并且在2001年9月成功接近伯雷里。

深空一号发现，布莱叶有一些有趣的特点。它的轨道平面倾斜于太阳系所在的黄道面，它也会穿越火星轨道。它每9.5天自转一周，它的直径只有1～2千米。深空一号在可见光和红外波长拍摄了布莱叶，它距离布莱叶最近时只有26千米，但由于跟踪系统失灵，它只能在几千千米外拍摄布莱叶。

星尘号探测小行星（想象图）

美国宇航局的星尘号于1999年2月7日升空，2002年11月2日飞近直径约为4.5千米的小行星安妮弗兰克。它发现该小行星表面有多个撞击坑，而且该小行星可能是由两颗连接不紧密的小行星（被称为接触性双星）组成。自从星尘号飞近安妮弗兰克之后，其他多项观测试图确定该小行星的自转周期。

星尘号最著名的成就是在2004年飞近维尔特二号彗星，并提取彗星和星际尘埃样本。这些样本在2006年由专门的运输舱送回地球，而星尘号则开启了另一次任务——2011年2月14日，它飞近坦普尔一号彗星。

隼鸟号探测小行星（想象图）

日本隼鸟号飞行器（简称隼鸟号）2003年5月9日升空，2005年9月抵达糸川小行星。隼鸟号在此次任务过程中出现多个故障，但最终完成了大部分探测目标。它提取的糸川样本于2010年6月13日被带回地球。糸川是一颗周期性进入地球轨道的小行星，因而可能会对地球构成威胁，其直径约为350米。隼鸟号发现，糸川表面少见撞击坑，但有“石堆”出现。