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机构官员昨天宣布，在 2020 年代，NASA 的载人航天计划将围绕将宇航员送往高月球轨道展开，以研究一块从小行星表面机器人抓取的巨石。 此项宣布是该机构新兴的 小行星重定向任务 (ARM) 的一个关键里程碑，该任务旨在为未来将人类送往火星和其他深空目的地的任务奠定基础。
NASA 的这项决定是在数月的延迟之后做出的，此前两个独立的团队调查了如何最好地实现 ARM 的目标。 最初的 ARM 提案，被称为 A 方案，要求采用“抓取和包裹”的方法，即用机器人太空拖船捕获整个小行星，并将其包裹在保护套中，然后引导其进入稳定的月球轨道。 虽然巨石抓取概念，即 B 方案，预计比 A 方案多花费 1 亿美元，但它最终胜出，因为它提供了更大的操作灵活性，NASA 副局长罗伯特·莱特富特说。
在与记者举行的电话会议上，莱特富特指出，天文望远镜的观测尚未找到足够小且移动速度足够慢以适合 A 方案的小行星，并且任何合适的目标都很难用目前的地球能力进行表征。 莱特富特表示，这意味着与 B 方案相比，A 方案将是“一锤子买卖”，具有很大的不确定性，而 B 方案的可预测性和目标数量都更高。
“从我们对已访问过的小行星的了解来看，它们的表面都有巨石，”他说，这意味着任务控制人员在抓取哪一块巨石时将有多种选择。“当我到达那里时，我将有多个目标，这就是最终归结为一点。” 莱特富特补充说，B 方案将允许 ARM 检索并将一块直径达 4 米的巨石运送到高月球轨道。
NASA 已经确定了 ARM 巨石抓取阶段的三个可能目标：小行星丝川、贝努和 2008 EV5。 日本的隼鸟号宇宙飞船于 2005 年访问了丝川，而贝努是 NASA 的 OSIRIS-REx 样本返回任务的目的地，该任务计划于 2019 年到达该小行星。 没有任何宇宙飞船访问过 2008 EV5，但 NASA 目前认为它是 ARM 的首选候选目标。 莱特富特说，最终目标选择最早将在 2019 年进行。
NASA 近地天体计划的项目主管林德利·约翰逊说：“[2008 EV5] 已经使用红外和射电望远镜进行了广泛的观测。” 科学家们利用这些观测结果确定了小行星的轨道，以及它的大小、形状、自转速度和成分。 2008 EV5 类似于一个缓慢旋转的 400 米宽的核桃，中间环绕着一条突出的山脊。 它是一颗碳质小行星，这意味着它由岩石、有机化合物和富含水的矿物质混合而成，据信反映了我们太阳系最初凝结形成的原始星云的构成。 科学家们很想获得更多这类物质，但他们不需要 ARM 来做到这一点，特别是考虑到 OSIRIS-REx 计划从另一颗原始碳质小行星贝努带回样本。
再说一遍，科学对 ARM 来说是次要的。 其既定目的是测试和开发新的航天技术，例如 NASA 的太空发射系统重型运载火箭、猎户座深空载人舱以及适用于长途货运的先进太阳能电力推进发动机。 NASA 还在宣传这些任务是展示航天器如何改变潜在的地球威胁小行星轨道的一个进步——这就是 ARM 名称中“重定向”部分的含义。
根据莱特富特的说法，目前的计划是在 2020 年末发射机器人拖船，然后在 2 年的巡航后到达其目标小行星。 机器人拖船可能会在小行星上停留长达 400 天，仔细选择要抓取的巨石。 一旦取回巨石，拖船将利用巨石的额外质量充当“引力拖拉机”，以某种方式绕小行星运行，从而微妙地改变小行星的轨道。 莱特富特说，轨道偏移将是轻微的，但可以使用地面仪器进行测量，并且旨在展示 NASA 能够为未来的地球威胁物体做出更强大的轨道偏移。 然后，当拖船抓住巨石后，它将返回月球附近，等待两名宇航员乘坐猎户座飞船最早于 2025 年末抵达。 宇航员将与机器人拖船对接并进行太空行走以研究巨石，然后在太空中总共花费将近一个月的时间返回地球。
尽管这项任务看起来很令人兴奋，但这与最初用于证明 ARM 合理性的先期提案相去甚远，许多科学家和政策制定者对其目前的形态持不温不火的态度，甚至完全鄙视。
ARM 的起源可以追溯到 2010 年，当时奥巴马总统取消了重返月球的计划，并承诺在 2025 年之前将宇航员送往小行星。 一些专家认为，这种方法可以通过近期访问类似小行星的火星卫星火卫一和火卫二，迅速将人类带到火星。 问题是，NASA 的预算不包括足够的资金来及时建造新的重型运载火箭和深空载人舱以赶上最后期限。 到 2025 年，将宇航员送往其原生轨道中的小行星是不可能的。 但奥巴马含糊不清的语言留下了一个漏洞——如果 NASA 可以将小行星送到宇航员那里呢？ 因此，ARM 诞生了。 现在，随着其最新的迭代，即使是这种缩水的目的也变得黯然失色。 取而代之的是，不是将整个小行星送到高月球轨道以供宇航员会合，而是从小行星表面抓取一块巨石就足够了。
对于批评者来说，这种稳步改变目标的行为预示着该任务的未来不容乐观，并表明 ARM 是一种笨拙的拼凑物，其创建主要是为了满足武断的政治期限，而不是为了让 NASA 更接近载人火星任务。 在 1 月份的 NASA 咨询委员会会议上，委员会成员对 ARM 是否是该机构为追求许多人认为其需要的能力（例如先进的太阳能电力发动机）而应采取的正确道路表示怀疑。 康奈尔大学行星科学家、委员会主席史蒂夫·斯奎尔斯说：“如果你要花费 12.5 亿美元加上运载火箭成本来做某事，并且你不去追求岩石就能获得最重要的事情，那就不要去追求岩石。”
行星科学研究所所长兼直言不讳的 ARM 批评家马克·赛克斯表示，从小行星上抓取一块巨石可能是最务实和低风险的选择，但为了追求什么呢？
赛克斯说：“目前尚不清楚这项任务对于推进将人类送往火星这一既定目标有何必要性。” “甚至它的附近。”
更多信息： NASA 小行星探测计划遭遇重重困难 [https://sciam.cn/article/nasa-s-plan-to-visit-an-asteroid-faces-a-rocky-start/]