飞掠玛蒂尔德

6 月 27 日，近地小行星会合（NEAR）航天器以每小时约 36,000 公里的速度飞掠了一颗名为玛蒂尔德的小行星，该小行星远在火星轨道之外。这只是通往另一颗小行星爱神星的漫长旅程中的短暂相遇。但 NEAR 充分利用了这次机会：在短短的 25 分钟内，它拍摄了 534 张玛蒂尔德的图像。在其最近点，探测器仅在距离小行星 1200 公里（750 英里）的地方飞过。

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立即涌入约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（负责任务操作）的照片提供了迄今为止对处于原始状态的小行星的最接近的观测。（陨石很可能是小行星的碎片，并提供了一些关于它们的信息，但它们在到达地球表面时已经破碎并被加热。）通过结合无线电跟踪和成像数据，以及基于地球的雷达技术，研究人员将首次准确测量小行星的整体密度。“整体密度将提供有关小行星如何形成的线索，以及它是整体结构还是较小碎片的集合，”美国国家航空航天局喷气推进实验室的唐纳德·K·耶曼斯说，他是无线电科学实验的负责人。

小行星引起了科学家的兴趣，因为它们是大约 46 亿年前太阳系形成时遗留下来的。其中一些还会与地球相交，偶尔会导致剧烈的撞击。大多数小行星都聚集在火星和木星轨道之间的巨大、甜甜圈状的“带”中，尽管其他小行星会偏离到水星轨道内和外太阳系深处。一个小天体甚至与地球同步绕太阳运行，使其成为一种第二个月球。

到目前为止，天文学家已经发现了 7,000 多颗小行星，每年还会发现数百颗。谷神星是已知最大的小行星，直径为 914 公里，但绝大多数小行星都要小得多。已知直径大于 200 公里的小行星只有 26 颗。总而言之，可能存在数十万个这样的天体，其中大多数太小而无法从地球上看到。科学家估计，所有小行星的总质量相当于一个直径约为 1,500 公里（约 900 英里）的固体天体，不到月球直径的一半。

直到几年前，甚至没有人知道小行星是什么样子。然后，伽利略航天器拍摄了两颗位于主带中的天体的照片——加斯普拉和艾达。这两颗都是“S 型”天体，这意味着它们的成分是石质的。

现在轮到玛蒂尔德了。这颗飞行的岩石于 1885 年被发现，据信是为了纪念当时担任巴黎天文台副台长的天文学家莫里茨·洛伊的妻子而命名的。当 1995 年宣布 NEAR 飞掠时，研究人员随后开始了一项速成研究课程，为最近的相遇做准备。对小行星亮度变化的观测表明，它的自转周期异常长，为 418 小时，或约 17 天。利用红外天文卫星获得的数据，天文学家确定玛蒂尔德的直径约为 61 公里（38 英里），明显大于加斯普拉（16 公里）或艾达（33 公里）。

与迄今为止访问过的其他小行星不同，玛蒂尔德是一颗碳质或 C 型小行星。碳质小行星栖息在小行星带的外围区域，占已知小行星的 75% 以上。如果除去氢、氦和其他挥发物或容易汽化的元素，它们的成分与太阳大致相似。据认为，C 型小行星包含内太阳系中最原始（即，与其初始状态保持不变）的物质。玛蒂尔德是已知最暗的天体之一，仅反射 4% 的入射光。

康奈尔大学的约瑟夫·韦弗卡是 NEAR 科研团队的负责人之一，他将玛蒂尔德描述为“一颗由富含碳的岩石制成的黑色小行星，许多人认为它是小行星带中残留的最原始的物质。”他指出，“这种物质从未被航天器近距离研究过。”NEAR 返回的图像将揭示这一天文遗迹的形状、纹理和颜色。

NEAR 任务是美国国家航空航天局为寻找“更快、更好、更便宜”的方式探索太阳系而不断努力的一部分。它是计划中的一系列创新、相对便宜的探索任务中的第一个。该航天器的完成费用低于 1.5 亿美元的预算上限。

在飞掠玛蒂尔德之后，NEAR 将返回地球，为它的主要活动做准备。1998 年 1 月绕太阳进行一次大范围的“弹弓”重力辅助，将使 NEAR 进入一个轨道，该轨道将使其于 1999 年 1 月 10 日最终与爱神星相遇。爱神星以希腊爱神的名字命名，是一个奇怪的细长天体，其最长尺寸宽 35 公里。它引起了特别的关注，因为它是最大的“近地小行星”之一，这些天体的轨道会危险地接近家园。

NEAR 与爱神星的相遇将比航天器与玛蒂尔德的短暂邂逅更加亲密。在一年多的时间里，NEAR 将绕爱神星运行，并从低至 24 公里（15 英里）的高度研究其表面。探测器将于 2000 年 2 月 6 日结束任务，大胆地受控着陆到爱神星表面。