微型太空探测军团出发,前往小行星带大规模探勘

作者 | 发布日期 2017 年 09 月 24 日 21:00 | 分类 天文 , 能源科技 , 航天科技
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【Technews科技新报】近地小行星就像潜伏本地球周遭的不定时炸弹,为更进一步了解它们的构造,芬兰科学家准备派出微型太空军团 50 战士前往太阳系的小行星带,对 300 颗小行星进行大规模前哨探勘,并预计约 3 年后返回地球,将储存器的数据下载下来并分析。



6,500 万年前,小行星撞击地球是导致恐龙灭亡的主因之一,直到现在,仍有许多虎视眈眈的近地小行星惊险飞掠过我们,由于它们的飞行轨道与地球轨道相交,一不留神可能给地球带来毁灭性的灾难。科学家对外星球探索向来不遗余力,虽然仅止于宇航员从月球带回岩石、火星车钻取样品并将处理过的数据传回地球,目前很难再从其他天体收集到货真价实的岩石。但科学家不放弃,比如芬兰气象研究所(FMI)准备派出名为“Nanosat”的探勘舰队前往小行星带,利用望远镜和红外光谱仪等仪器来记录小行星成像、光谱特征。

小行星由岩石或金属组成,也围绕着太阳运转。小行星带是指太阳系内介于火星和木星轨道间的密集小行星区,由于该区域和其他地方比较后简直就像小行星集中营,数量估计多达 50 万颗,因此被称为主小行星带,简称“主带”,大约 90% 的已知小行星都位于小行星带。

主带中有些小行星很庞大,最大的三颗为智神星、健神星和灶神星,平均直径都超过 400 公里;另外,小行星带中唯一一颗矮行星──谷神星,直径大约 950 公里。但除了这几位,其余小行星就没有这么显赫威武的身躯了,有的甚至小如尘埃,加上主带的星际物质非常稀薄,已经有好几艘太空船平安通过而未曾发生意外。

(Source:NASA

芬兰气象研究所科学家派卡·鉴胡能(Pekka Janhunen)在今年的欧洲行星科学大会(EPSC)介绍了这项研究。Nanosat 舰队由 50 艘AMD型太空探测器组成,每艘探测器上装有电动太阳风帆推进系统、传输数据的小天线、小型成像望远镜、红外光谱仪等仪器。

电动太阳风帆(electric solar wind sail,简称 E-sails)由派卡·鉴胡能在 2006 年发明,以太阳风为动压来源,推进太空探测器行进,原理为制造电场排斥太阳风的质子,进而推动太空载具移动。这种依靠太阳风行进的电动帆除了比传统太阳能电池系统更有效便宜,从长远发展来看,也极有可能促成小行星资源的经济开发与应用。

1 个纳米太空探测器负责访问 6~7 个小行星,它们会在距离目标行星的 1,000 公里范围内飞行,利用只有 4 公分长的望远镜拍摄分辨率达 100 米或更高的小行星地表图像。红外光谱仪则负责分析小行星发射或反射的光谱特征,以确认行星的矿物成分。派卡·鉴胡能说,探测器将能收集大量小行星资料,包括尺寸、形状、表面有否灰尘灰烬、有几颗卫星、地表化学成分、是否有水等,整趟任务仅花费不到 7,200 万美元,比传统要花费高达数十亿美元的深空任务还便宜许多。

不过,虽然小行星研究是打开人类对宇宙认知的方法之一,但随着太空任务越来越蓬勃发展,随之而来的隐患可能仍和利益缠在一起,也就是小行星丰富的金属矿石、各国的“采矿权”。一般认为,这些小行星携带的铂(白金)矿、镍矿、黄金等贵重金属,价值可能超过数十亿甚至数万亿美元,许多太空公司早就看上这块美味馅饼,积极布局。

虽然美国已颁布“各国可以公平前往小行星采矿”的法规,但随着小行星采矿变得更可行,太空相关法律势必也会重新审视。

(首图来源:Europlanet

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