到深空去“追星”

 
到深空去“追星”  
小天体探测考验综合技术实力  

▲美国国家航空航天局找到“新视野”号下一个目标。图片来源：《科学》 

■本报记者 冯丽妃

“小行星数量庞大，种类繁多。”李爽在接受《中国科学报》采访时说，针对小行星组成物质、物理特征等的科学探测，对于研究太阳系演化、生命起源等科学问题具有重要意义。同时，地球附近存在大量潜在危险小行星，相关探测任务可以验证小行星防御技术，提升小行星防御能力。

美国“新视野”号探测器在今年元旦成功近距离飞越了太阳系边缘小天体“天涯海角”。探测器在此过程中收集的数据正缓慢传回地球。近日，《科学》杂志发表了研究团队利用已返回的10%数据获得的首批研究成果。

“天涯海角”编号为2014 MU69，位于太阳系边缘柯伊伯带（KBOs），是人类造访的最远的一个天体。“此次KBOs之旅是迄今为止对这些原始冰冷天体的最佳观测时机。”美国亚利桑那州洛威尔天文台项目联合调查员Will Grundy说。

“从来没有一个探测器像‘新视野’号一样，这么近距离地去看一个KBOs的天体，去看如此遥远、如此原始的星子。”中科院紫金山天文台研究员季江徽在接受《中国科学报》采访时说，“它就像一个‘时间胶囊’，可以告诉我们太阳系在46亿年前形成之初的信息。”

“因为要考验的技术很多，所以小行星探测是一种高风险、高难度，但成果也非常多的空间任务。”季江徽说。对此，南京航空航天大学航天新技术实验室教授李爽也表示，小行星探测任务周期长、挑战性强，可以推动深空探测技术的发展。

最遥远的“邂逅”

“天涯海角”距离太阳约67亿千米，比冥王星还远16亿千米。作为史上最快速的探测器，“新视野”号速度可达16.26千米/秒，但自2006年1月发射升空后，花了13年时间才到达“天涯海角”。

这颗天体外形像一个“小雪人”，由相接的双星构成。“天涯”较大且扁平，“海角”较小呈圆形，它们被一个“颈部”连接着，总长约36千米。研究人员推测，它们曾是两个互相环绕的天体，在一次轻微碰撞中结合在一起。

据了解，这是迄今发现的第一个保存完好的星子——行星吸积阶段的先驱小天体。“太阳星云充满了气体和尘埃，是形成行星的最基本的环境。小的尘埃会慢慢黏在一起，从厘米级、分米级慢慢长成米级、千米级大小的星子。”季江徽解释。

他补充道，在引力作用下，星子继续生长会形成体积介于星子和行星之间的“行星胚胎”，达到上千千米的量级，如谷神星和灶神星。在此基础上进一步形成火星、地球等类地行星，再进一步吸积原行星盘里的气体就会形成类似木星的气态巨行星，或是天王星、海王星一类的冰巨行星。

这颗星子同时属于KBOs的一批“冷经典”天体，它们被认为是来自太阳系早期原始物质的剩余物，其轨迹似乎因为太阳系外围巨行星的存在而相对平静。研究发现，“天涯海角”没有卫星、光环、瞬态大气，也没有气体排放或尘埃，没有任何迹象表明相对较近的扰动。

“它已经存在了近40亿年，一直处于零下240℃的极寒冷冻状态。”美国科罗拉多州博尔德市西南研究所的“新视野”号首席研究员Alan Stern说，“所以是太阳系诞生后被完好保存的一个遗物，以前从未有人触及这里。”