隼鳥2號將給地球帶回哪些秘密?

2020/12/04


       日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的小行星探測器「隼鳥2號」將時隔5年返回地球。在將裝有小行星「龍宮」的碎片樣本的密封艙投向地面之後,隼鳥2號將踏上探測另一顆小行星的新旅程。「龍宮」的地表和地下的物質將成為探索地球生命誕生等的寶貴線索。今後的詳細分析受到期待。

 

       隼鳥2201911月從「龍宮」出發飛向地球,將於2020125日下午將密封艙從探測器上剝離並投向地球,然後探測器本身將啟動引擎,脫離地球圈。投向地面的密封艙在126日上午23點前後著陸在澳大利亞南部烏梅拉地區的沙漠。

   

隼鳥2號將密封艙投向地球的示意圖(JAXA提供)

 

       密封艙將以每秒約12公里的速度進入大氣層,自動完成全部動作,直至著陸。在高度約10公里處打開降落傘,減緩速度,在發射信標信號的同時著陸。

 

       JAXA的密封艙回收團隊將借助天線和雷達探測信標,鎖定著陸地點,通過直升飛機和無人機尋找密封艙。作為預備的線索,還計劃利用進入大氣層時明顯發亮的軌跡。

 

       密封艙的回收作業很多方面都與2010年將小行星「絲川」的微顆粒物帶回地球的第一代「隼鳥號」相似。此次新增加的是回收之後從密封艙之中取出氣體,進行簡單分析的工作。嘗試在不漏掉「龍宮」沙石等樣本可能釋放的氣體的情況下進行分析。

 

       密封艙將裝入專用的密閉容器,空運至日本。JAXA在日本宇宙科學研究所準備了設備,用於在真空和充滿氮的環境下分開密封艙的樣本,以免與地球上的物質混雜。預計12月中旬可確認在「龍宮」著陸時採集到多少沙石等。

 

       「絲川」的微顆粒物有1000個以上得到登記,在日本國內外展開分析。隼鳥2號採集的物質的數量有望達到「絲川」的1001000倍。JAXA計劃將60%分給包括美國國家航空航天局(NASA)在內的日本國內外研究機構,其餘40%自己保管。

 

       從「龍宮」的地表和地下採集的樣本有助於探索地球的形成等。小行星探測的主要目標是破解太陽系如何形成、地球上的生命如何誕生等謎團。

 

       「龍宮」是碳含量豐富的「C型」小行星。小行星也被稱為「太陽系的化石」,被認為保留著46億年前太陽系誕生時的痕跡。地下不易受到陽光和宇宙射線的影響,比地表更為「新鮮」。

 


 

       隼鳥2號似乎是在第1次著陸時採集到地表物質,第2次著陸時採集了地下的物質。為了使地下的物質露出來,隼鳥2號發射了金屬彈,在世界上首次在小行星上製造了人工隕石坑。

 

       關於地球生命的誕生,有一種假説認為,太古時代撞擊地球的小行星中包含的有機物和水分成為生命的契機。分析「龍宮」的物質將有助於驗證這種假説。

 

       隼鳥2號的兩次著陸成功在國際競爭中也具有重要意義。

 

       被稱為「美國版隼鳥號」的NASA的探測器「OSIRIS-REx」于202010月成功在與「龍宮」類似的小行星「貝努」著陸,似乎採集到數量明顯超過隼鳥2號的物質。但另一方面,隼鳥2號在小行星的兩個不同地點著陸,能對比分析地表和地下的物質,這一點在科學和技術上都具有優勢。

 

       隼鳥2號將充分利用健全的機身和剩餘的燃料,在密封艙返回地球後仍執行「擴展任務」,繼續進行探測。下一個目的地是位於地球和火星之間的小型小行星「1998KY26」,預計20317月前後抵達。

 

 

       這顆小行星平均直徑約為30米,小于約900米的龍宮。以10.7分鐘1圈的速度高速自轉。據推測,1998KY26處於離心力強的環境下,結構與大量岩石以較弱的力匯聚起來的「龍宮」等有所不同。這是一種此前從未探測過的天體。

 

       此外,在保護地球免受天體撞擊的角度也具有意義。據悉,尺寸為數十米的小行星有可能以100年~數百年1次的頻率撞擊地球。隼鳥2號的探測將成為調查小型小行星性質的機會。

 

       隼鳥2號在發射之後將持續進行近17年的探測,這是超過探測器預期壽命的未知領域。隼鳥2號的下一次旅行也充滿挑戰。

 

       日本經濟新聞(中文版:日經中文網)越川智瑛

 

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