美国首次尝试将小行星尘埃带回地球的计划遇到了意想不到的障碍。根据目前正在围绕本努运行的美国宇航局OSIRIS-REx探测器发回的结果，近地小行星本努比预期的更崎岖，并且喷射出更多的碎片。这些发现可能会威胁到美国宇航局明年从该小行星表面采集样本的计划。
这项耗资8亿美元的任务并非唯一正在探索小行星的任务。日本的隼鸟号探测器在2010年返回了第一个小行星样本，其后续任务隼鸟2号目前正试图从龙宫小行星采集第二个样本。这两个任务都旨在探索小行星可以揭示的关于太阳系诞生和演化的信息，例如它们是否是地球水的来源。
躲避巨石
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自去年12月以来，OSIRIS-REx一直在围绕着490米宽、呈菱形的本努运行。到目前为止，这项任务最重大的发现是本努布满了巨石。科学家们原先预计是细沙，并将探测器的采样装置设计为收集小于2厘米的样本。现在，OSIRIS-REx将需要小心地导航到少数几个确实存在的沙地之一。
“这是一个比我们设计的更崎岖的环境，”图森市亚利桑那大学的行星科学家、该任务的首席研究员但丁·劳雷塔说。“这绝对让我们感到惊讶，”他说。劳雷塔和其他几位团队成员今天在德克萨斯州伍德兰兹的月球与行星科学会议上描述了最新的发现。
该任务的结果也出现在今天发表在《自然》、《自然天文学》、《自然地球科学》和《自然通讯》上的七篇论文集中。
第二个巨大的挑战是，OSIRIS-REx看到小行星表面大约每周一到两次喷射出小颗粒。这些颗粒瞬间从本努的不同位置飞出，可能是由于冰蒸发并向外喷射。“这是一个活跃的物体，”劳雷塔说。“这真的让我们感到惊讶。”本努是科学家们近距离看到的第一个活跃小行星。
这些颗粒太小，不会伤害探测器，但它们使美国宇航局在2020年7月采集样本并于2023年将其带回地球的计划复杂化。如果气体不可预测地喷射出来，任务控制人员需要为这可能对探测器产生的影响做好准备。
“这就是发现的意义所在——惊喜、快速思考和采取一切必要措施来获得良好的科学，”美国宇航局华盛顿特区行星科学部门代理主任洛里·格莱泽在一份声明中说。“我相信科学家和工程师会给我们一个本努的样本。”
重新思考惯性
在OSIRIS-REx于2016年发射之前，任务科学家认为他们了解本努表面颗粒的大小。他们已经估算了小行星的热惯性，这是一种衡量其温度变化以匹配周围环境温度的快慢程度的指标。较高的热惯性意味着它需要很长时间才能升温或冷却，因此会指向大岩石；相反，较低的热惯性表明存在小颗粒。
斯皮策太空望远镜的测量结果表明，该小行星的热惯性较低，并且覆盖着小于1厘米的颗粒。
OSIRIS-REx现在已经证实本努的表面确实具有较低的热惯性，但它不是被沙粒覆盖，而是被200多块巨石覆盖。田纳西大学诺克斯维尔分校的行星科学家、团队成员乔什·埃默里说，为了具有如此低的热惯性，这些巨石可能充满了孔洞或覆盖着一层灰尘。
隼鸟2号发现龙宫的巨石似乎是多孔的，而不是覆盖着灰尘，这是该任务团队今天在《科学》杂志上报道的。
马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家安德鲁·里夫金说，龙宫和本努都被发现比其热惯性测量结果预期的更崎岖。这可能意味着研究人员并不十分了解富含碳的小行星的热特性，龙宫和本努都属于这一类别。
选择斑块
OSIRIS-REx团队曾希望在超过25米宽的广阔沙地上短暂着陆，但现在看来这不太可能。因此，任务工程师正在开发导航到仅有5-10米宽的斑块的方法。他们正在升级探测器的软件以使其更加自主，以便它可以分析下方的表面，并在进入采集样本时根据需要进行校正或中止。该团队将选择一个主要和一个备用地点，并在决定选择哪个地点之前对两者进行分析。
当探测器下降到本努的表面并在其上方盘旋时，探测器将伸出其3.3米长的采样臂，喷出一股气体，并将从表面清除的灰尘和岩石吸上来。OSIRIS-REx不携带炸药将表面炸成碎片，就像隼鸟2号那样。预计隼鸟2号将在未来几周内向龙宫发射炸药。
OSIRIS-REx的其他发现包括在本努表面发现了富含铁的矿物磁铁矿，这可能表明水曾经流过小行星。探测器还发现了结合在粘土矿物中的水。
该团队现在有一年多的时间来准备在何处以及如何品尝小行星。“我们会获得样本，”劳雷塔说。“这就是我们来这里的目的。”
本文经许可转载，并于2019年3月19日首次发表。