10億束激光射向小行星!NASA探測器謝絕「日式暴力採樣」!
小行星一直是世界航天大國競相研究的熱門目標,最近一段時間,美日兩國分別圍繞兩顆小行星展開一系列深空探測任務。前者鎖定距離地球1.2億公里,外形酷似一顆大鑽石的小行星貝努;後者選擇的是距離地球3億公里,看起來像個骰子的小行星龍宮。
日本隼鳥二號探測器去年6月份就已抵達龍宮附近。有前輩「不死鳥」九死一生的經驗,加上NASA強大的深空網路輔佐,隼鳥二號此次小行星採樣任務可以說志在必得。儘管龍宮表面崎嶇程度超出科學家想像,但隼鳥迎難而上,大張旗鼓地展開一連串列動——先投放兩個蹦蹦跳跳的著陸器探明虛實,再瞄準小行星開了一「槍」,最後把一顆2公斤重的銅「炮彈」高速砸向地表,自己則溜之大吉,躲到小行星後面,只留下一台相機監視「轟炸」效果,等到揚塵徹底消散,沒有任何危險之後再大搖大擺地走出來,到砸出的彈坑裡舒舒服服取樣。
美國宇航局OSIRIS-Rex探測器飛抵目標的時間比隼鳥二號晚了半年,遭遇的困難卻大同小異。直徑490米的小行星貝努簡直就是一個亂石堆——大小10米以上的巨石有200多個,1米多的大石頭有3000多個。位於南半球的一塊巨石從斜坡上突兀而出,寬度竟然達到52米!另一幅圖片更顯誇張,形狀各異的石頭擠擠挨挨,似乎懸在半空中,讓人疑惑它們怎麼不掉下來。
面對如此嚴峻的局面,NASA科學家有些為難,OSIRIS-Rex不可能撿塊大石頭千里迢迢背回地球。和暴力十足,又是開槍又是放炮的「日式」採樣相比,NASA探測器要溫柔許多,它搭載的採樣裝置只需找塊足夠平整的地面,輕輕吹口氮氣,再把揚起的塵埃收集起來存儲到容器里即可。
「一觸即走」式採樣要想成功實施,必須對小行星地質地貌有足夠了解,並生成解析度厘米級的拓撲地圖。NASA為此祭出的「神器」是OSIRIS-REx激光測高儀(OLA)。它由加拿大航天局(CSA)提供,通過向小行星表面發射激光束並測量回波生成高精度三維模型,最遠掃描距離達7.5公里,是迄今為止深空探測領域技術最複雜的激光雷達。
由於OSIRIS-Rex運行軌道距離貝努僅有2公里,密集發射的短脈衝激光能夠快速掃描小行星表面,使巨石、隕石坑和斜坡分布等地表特徵一覽無遺。從2月12日到17日,OLA共進行了1100多萬次測量,初步探明貝努表面的情況。預計OLA總共將發射10億束激光,最終生成史上第一幅小行星高解析度3D激光雷達圖。
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