NASA首次运回最大小行星样本，将揭示太阳系诞生秘密

原创 Abby iWeekly周末画报

24日，美国航天局（NASA）的“起源、光谱解释、资源识别、安全-表层探测器”（Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer，简称OSIRIS-REx）完成为期七年的历史性任务，从小行星贝努（Bennu）带回约250克的小石子和尘埃，这是人类历史上从小行星带回的最大样本。这一壮举不仅标志着航天技术的新高度，更为科学家们提供了研究小行星构造和太阳系起源的宝贵材料。

▲OSIRIS-REx探测器

OSIRIS-REx探测器携带小行星贝努样本返回

OSIRIS-REx探测器在9月17日便完成了最后的轨迹修正，为24日携带小行星贝努样本返回地球做好准备。返回当天，OSIRIS-REx在距离地球约102000公里的位置释放样本胶囊，并在四小时后成功降落在美国国防部的犹他测试和训练场（Utah Test and Training Range, UTTR）。释放指令由位于科罗拉多州（Colorado）的洛克希德·马丁公司（Lockheed Martin Corp）发出。胶囊释放后，探测器转向新的目标，前往探测另一颗小行星。

这一探测任务始于2016年，总投资达10亿美元。2018年，探测器成功抵达小行星贝努，并围绕贝努进行了为期两年的飞行探测，旨在寻找最佳的取样位置。至今，探测器已完成了约64亿公里的航程。在取样过程中，探测器利用3.35米长的吸尘器短暂接触小行星表面，成功采集了尘埃和小石子。由于采集动作的力度过大，部分岩石样本被卡在了设备的盖子边缘。当部分样本飘向太空时，研究团队立刻行动，将剩余样本安全存入胶囊中。只有当胶囊打开后，才能确定样本的确切数量。

胶囊降落后，NASA立即出动直升机将其运往一个专设的洁净实验室。第二天，一架C-17运输机把样本运往位于休斯敦（Houston）的NASA约翰逊太空中心（NASA’s Johnson Space Center）。NASA策展人凯文·赖特尔（Kevin Righter）表示，为确保小行星样本不受污染，约翰逊太空中心新建了一个专用实验室。所有小行星样本都将放置在充满氮气的手套箱内，由全副武装的工作人员进行处理。NASA预计将在10月11日公开展示这些珍贵的贝努样本。

亚利桑那大学（University of Arizona）的丹特·劳雷塔（Dante Lauretta）是这次任务的首席科学家，他饱含深情地表示：“我经常在想，人生中能有多少次让人心潮澎湃的时刻，此刻我感觉已经接近自己的极限。”

小行星贝努：NASA研究的星际焦点

1999年，科学家首次发现贝努小行星，认为它是由大型垂死恒星和超新星爆炸形成的大型小行星遗迹，是太阳系最古老物质的代表。这颗被正式命名为“101955 贝努”的太空岩石，在2008年被选为NASA的首个小行星样本采集任务OSIRIS-REx的研究目标。

亚利桑那大学负责管理这一NASA任务，他们指出，贝努在当时已知的7000颗近地小行星中独树一帜。它具备适中的轨道、旋转速度和宽度，满足了研究团队的多个研究标准。并且，作为一颗富含碳的小行星，它对科学家具有特殊的研究价值。

贝努小行星最初由位于新墨西哥州（New Mexico）的林肯近地小行星研究（Lincoln Near-Earth Asteroid Research，LINEAR）望远镜发现。2013年，亚利桑那大学举办了为其命名的比赛，9岁的迈克·普齐奥（Mike Puzio）提议的“贝努”之名胜出。他的灵感来源于古埃及的鹭鸟神贝努鸟（Bennu），因为飞船的设计和其伸出的采样臂让他联想到这只神话中的鸟。

▲贝努小行星

在其物理特性上，贝努的直径约为492米，形状类似旋转的陀螺。每435天，它会绕太阳转动一圈，并且每隔六年会与地球接近一次。科学家推测，贝努作为一颗富含碳的小行星，很可能携带了与太阳系同龄的有机化合物。这颗小行星原本可能位于火星和木星之间的小行星带，但由于雅尔科夫斯基效应（Yarkovsky），即当小行星吸收阳光并释放热量时产生微小推动力，它被推至了更靠近太阳的位置。对贝努的研究将助我们更深入地了解太阳系的起源及其发展。

尽管贝努被列为未来可能与地球发生碰撞的天体，但其实际撞击的几率极为微小，仅为1/1750。然而，如果不幸发生撞击，贝努将给地球带来巨大的冲击。为了应对这一潜在风险，NASA已经采取了预防措施，例如，双小行星重定向测试（DART）任务已经成功地调整了小行星迪莫福斯（Dimorphos）的轨道，为应对小行星撞击事件开辟了新的策略途径。NASA将继续监测并研究相关策略，确保地球的安全。

OSIRIS-REx揭示小行星的真实面貌

OSIRIS-REx 是迄今为止第三个从小行星上收集样本的任务，其上搭载了历史上最先进的小行星研究仪器。这些返回的样本将为科学家们提供宝贵的研究资料，有助于揭示太阳系的早期形成历程和生命起源的秘密。此外，这些研究成果也将为我们了解和防范可能撞击地球的小行星提供关键信息。

在2016年OSIRIS-REx发射之前，已有两个任务对小行星进行了深入研究：日本的隼鸟1号（Hayabusa 1）于2010年成功将小行星糸川（Itokawa）的样本送回地球；而NASA的舒梅克探测器（NEAR-Shoemaker）在20世纪90年代末探访了小行星爱神星（Eros），并于2001年登陆其表面。

▲隼鸟1号带回的样本

隼鸟1号首次证实了一个长期存在的理论：许多小行星并不是完整的岩石体，而是由太阳系历史上大型天体碰撞产生的砾石、沙和碎石组成的。这些由微弱的引力维持在一起的聚合体被称为碎石堆。

但当OSIRIS-REx到达小行星贝努时，它所见到的景象与此前的预测大不相同。经过两年的持续观测和短暂的取样活动，科学家们意识到他们对于太空岩石的了解仍然非常有限。尽管最初预测贝努的表面特性与糸川小行星类似，但贝努的实际表面却遍布着大块的多孔岩石。更为惊人的是，这些大型多孔岩石在贝努微小的引力下呈现出了特殊的构造，这种构造使岩石能有效吸收外部撞击，从而为小行星提供了额外的保护。

这一发现对科学界而言是一个巨大的突破。这意味着小行星并不仅仅是漂浮在太空中的冷硬石块。事实上，哪怕是直径仅有几百英尺的小行星，其内部地质结构也可能异常复杂。这一新的理解为未来的太空勘探和小行星研究指明了方向。

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