贝努小行星|美国成功地从几亿公里外贝努小行星取样,结果由于盖子没盖好,样品泄漏了!
自从日本“隼鸟号”成功地从遥远天外采集样品回来以后 , 地球上便掀起一股小行星采样热 。 其中以美国最为积极 , 2016年9月发射的“奥西里斯-雷克斯”(OSIRIS-Rex)探测器已经到达贝努(Bennu)小行星上空 , 整个飞行过程有惊无险 , 采样也很顺利 。 但是在采样完成后却出现了意外 。
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贝努小行星
发射背景
“奥西里斯-雷克斯”探测器也叫“冥王号” , 属于NASA“新疆界”计划的一部分 。 “新疆界”计划是美国中等规模的太阳系无人探测计划 。 目前已经实施的“新疆界”计划任务包括2006年发射探测冥王星和柯伊伯带的“新地平线号探测器” , 2011年发射探测木星的朱诺号探测器 , 2016年发射采集小行星样本并返回的“奥西里斯-雷克斯”探测器 。 下一个“新疆界”计划任务将是探测土卫六 。
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土卫六
除了“新疆界”计划外 , NASA还有小型规模的“发现”探测计划以及大型规模的“旗舰”探测计划 , 其中“洞察”号火星探测器属于“发现”计划中任务 , 而“卡西尼”探测器和“好奇”号火星车则属于“旗舰”计划内任务 。
“奥西里斯-雷克斯”探测器
NASA“奥西里斯-雷克斯”任务是美国首个小行星采样返回项目 , 目的是了解太阳系起源 , 帮助地球抵御潜在威胁的小行星 。 探测器于2016年9月8日19时发射 , 发射载荷1529kg , 经过2年多的飞行 , 于2018年12月3日到达“贝努”小行星附近 。
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“奥西里斯-雷克斯”探测器
“奥西里斯-雷克斯”探测器主要携带了5类科学仪器 , 分别是:
可见红外光谱仪(OVIRS) , 主要用来寻找有机物和其他矿物质 。
热发射光谱仪(OTES) , 主要获取“贝努”温度并绘制矿物和化学物质的丰度图 。
摄像头组件(OCAMS) , 拍摄照片并创建地形图 。
激光测高仪(OLA) , 功能是创建小行星表面的高精度3D模型 。
X射线成像光谱仪(RExIS) , 创建地图并显示表面上不同元素的含量 。
与“隼鸟号”伴飞小行星方式不同 , “奥西里斯-雷克斯”选择的是绕飞小行星模式 , 绕飞高度在1.6~2.1公里之间 , 这也是人类历史上首次成功绕飞如此小个头行星的飞行器 。
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“奥西里斯-雷克斯”在贝努上空
“奥西里斯-雷克斯”采样
“奥西里斯-雷克斯”采样方式与“隼鸟2号”一样 , 也就是接触即离开模式 。 采样臂(TAGSAM)与贝努表面接触后 , 先是向贝努表面发出高压氮气 , 然后使用采样臂头部捕获气体扬起的贝努表面物质 。 采样完成后 , “奥西里斯-雷克斯”会进行两次确认采集样品是否足够 , 如果超过60g就会送到样品返回舱 , 待送回地球 。
然而 , 在2020年10月23日的采样行动中 , 由于“奥西里斯-雷克斯”由于从贝努小行星表面采集到了过多样品 , 采样头的口盖被卡住没关密封紧 , 导致样品漏出 。 从所拍到的采样器头部照片来看 , 有样品正从一个聚酯膜上的一道缝隙中漏出 , 而这个聚酯膜片本应密封住采样头底部的 。
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采样器接触小行星表面采样
亚利桑那大学行星科学家、任务首席专家劳雷塔称 , 他非常相信TAGSAM(一触即走样品采集设备)成功采到了几百克以上的样品物质 , 但担忧是样品泄漏掉 , 目前从照片看到的泄漏物预计5~10g 。 不过劳雷塔认为泄漏不可能“稳态”持续下去 , 采样头停靠到探测器侧面后 , 探测器的星跟踪相机发现漏出颗粒物已明显减少 。
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样品泄漏照片
泄漏怎么办?
由于担忧有更多物质可能漏掉 , 目前NASA已对任务安排做了调整 。 取消了即将要实施的一个机动动作 , 并且将取消一个确定样品重量的步骤 , 抓紧时间把样品装入探测器内部的样品罐 , 这样即使样品泄漏也不会泄漏到太空中。 NASA主管科学的副局长泽布琛称:“时间就是生命 , 我已决定取消称样 , 要求团队马上准备装罐 , 并分析装罐条件是否具备” 。
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样品装罐
“奥西里斯-雷克斯”采样目标是不少于60g , 虽然没有经过称样 , 但现已明确探测器采到的样品远超60克 , 所以尽快启动装罐工作是正确的决定 。 劳雷塔说 , 样品装罐时有可能还会再损失掉几十克物质 , 另外泄漏的质也有可能会干扰装罐工作 , 不过这些目前看来并不是太大的问题 。 由于贝努小行星硬度比预想偏软 , TAGSAM探头取样过程达到贝努表面下48cm地方 , 劳雷塔估计本次采得的样品可能达到2kg 。
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“奥西里斯-雷克斯”发射密封舱返回地球
【贝努小行星|美国成功地从几亿公里外贝努小行星取样,结果由于盖子没盖好,样品泄漏了!】根据原先计划 , “奥西里斯-雷克斯”将在2021年离开贝努小行星返回地球 , 预计2023年9月24日将采集到的样品带回地球 。 看看“奥西里斯-雷克斯”能否带来惊喜 , 揭开太阳系更多的秘密 , 拭目以待吧 。
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