这些小天体堪称宇宙“宝藏男孩”

tanxiao

这些小天体堪称宇宙“宝藏男孩”

芃斐

什么是快乐星球？”近日，这句电视剧主题曲中的经典歌词再次走红网络，引发网友热议，人们对地球以外的星球和天体的兴趣随之增长。在宇宙星空当中，除了火星、月球等著名星球外，还有一批并不为人所熟知的小天体，它们同样是宇宙的重要组成部分，被誉为宇宙中的“宝藏男孩”。
那么，小天体究竟是什么呢？我们又为何要探测它们呢？在2021年中国航天大会上，中国航天科技集团五院技术顾问、中国科学院院士叶培建向人们描绘了未来我国小天体探测的新蓝图。
这是隼鸟2号探测器降落并采样后拍摄的小行星“龙宫”。（新华社发，日本宇宙航空研究开发机构供图）
为何要探测小天体呢？小天体探测任务是行星探测重大工程的标志性项目，也是中国航天强国建设征程的标志性任务。在深空探测领域，除了月球探测热和火星探测热，小天体探测也逐渐成为深空探测的热点，越来越受到各国的重视。
在20世纪90年代之前，世界各国对小天体的探测均为飞越探测。此后，全球共实施了9次小天体探测任务，其中美国6次、欧空局1次、日本2次；涉及小行星6次，彗星3次。
美国“奥西里斯-REx”探测器计划今年5月踏上返回地球的旅程。该探测器于2016年9月9日发射，2018年12月到达小行星贝努。在实施了超过1年的近距离探测后，“奥西里斯-REx”探测器开展了一次“一触即走”式采样，确认采集到样品，计划2023年9月抵达地球。
2020年12月6日，“隼鸟2号”返回舱降落在澳大利亚南部沙漠地带，获取“龙宫”小行星样品5.4克，引发外界的热烈讨论。据悉，日本“隼鸟2号”探测器于2014年12月3日发射，经过1年半近距离探测后，实施了两次“触碰打弹采样”。
“实施小天体探测，对全人类都具有重大意义。”叶培建指出：“宇宙中的小行星非常多，仅缺裂型太阳系中就有上百万颗。对小行星进行探测，可以更好了解宇宙的演化、太阳系的形成和生命的形成，从而得到更多科学结论。在开辟新疆域、揭示生命起源、推动技术进步、开发天然资源、保护地球安全方面意义重大，影响深远。”
小天体探测还蕴含很大的经济价值。叶培建表示：“小天体具有丰富的资源，有的小行星可能是某种矿物类，有的小行星是水，人类或许能从小行星上获得地球缺乏的资源。”
实施小天体探测对中国有何意义？2019年4月，国家航天局发布的《小行星探测任务有效载荷和搭载项目机遇公告》确定，中国小行星探测任务要通过一次发射，实现一颗近地小行星取样返回和一颗主带彗星绕飞探测，达到探测领域和核心技术的全面性突破，使中国小天体探测达到国际同期先进水平。
叶培建介绍，中国小天体探测任务已经进入工程研制阶段。中国小天体探测器方案的探测目标，是一颗地球共轨天体2016HO3以及小行星带中的主带彗星311P。
中国小天体探测任务有何难点和创新点？叶培建表示，中国小天体探测任务希望通过一次发射实现两类探测目标和近距、附着、采样等三种探测模式。
“小天体探测是国际深空探测的新热点，科学成果丰硕，任务周期长、技术挑战大。”叶培建称，中国小天体探测器方案将实现探测领域和核心技术的全面突破。
“一箭双雕”：一次发射先后探测两个小天体
中国小天体探测任务拟探测地球共轨天体2016HO3和主带彗星311P。叶培建介绍，2016HO3发射和返回窗口灵活，适于取样返回、分析天体来源；311P研究热点为主带彗星形成和演化、气体活动机制。
围绕2016HO3，我国将测定轨道参数、自转参数、形状大小和热辐射等物理参数，研究其轨道起源与动力学演化。同时探测其形貌、表面物质组份、内部结构，获取小行星样品背景信息，以及对返回样品开展实验室分析研究。
围绕311P，我国将测定主带彗星的轨道参数、自转参数、形状大小和热辐射等物理参数，研究主带彗星的轨道起源及其动力学演化。同时探测主带彗星形貌、表面物质组份、内部结构、空间环境等信息，获取太阳系早期演化信息。