近期，一篇發(fā)表在《自然通訊·地球與環(huán)境》上的文章提出，中國(guó)要探測(cè)的2016 HO3小行星可能是一塊來(lái)自月球的巖石。這顆小行星有什么特別之處?為什么說(shuō)它可能來(lái)自月球?中國(guó)計(jì)劃如何探測(cè)這顆小行星?

可能來(lái)自月球的小行星

這顆代號(hào)為2016 HO3的小行星，國(guó)際永久編號(hào)為469219，由美國(guó)夏威夷泛星計(jì)劃望遠(yuǎn)鏡于2016年4月27日發(fā)現(xiàn)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這顆小行星位于一個(gè)非常奇特的軌道上，它不僅像其他小行星那樣環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行，也同時(shí)在一個(gè)非常遙遠(yuǎn)的軌道上環(huán)繞地球運(yùn)行。

科學(xué)家預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾百年，這顆小行星會(huì)同時(shí)運(yùn)行在環(huán)繞太陽(yáng)和地球的穩(wěn)定軌道上。可以說(shuō)2016 HO3小行星是月球之外，地球的另外一顆“準(zhǔn)衛(wèi)星”或者“小月亮”。也正因如此，全世界科學(xué)家對(duì)它產(chǎn)生了極大興趣。

為何科學(xué)家推測(cè)這顆小行星可能來(lái)自月球?

要知道，陽(yáng)光照射到小行星上，因小行星的物質(zhì)元素組成以及塵埃粒徑分布不同，會(huì)導(dǎo)致特定譜段的陽(yáng)光被其吸收。因此小行星的反射光譜特性可以反映出小行星的表面物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)。

如果利用光譜儀測(cè)量小行星對(duì)不同譜段陽(yáng)光的反射吸收情況，就可以獲得小行星的光譜曲線(xiàn)，進(jìn)一步可以推測(cè)小行星的物質(zhì)成分。科學(xué)家在可見(jiàn)光和近紅外波段對(duì)這顆小行星進(jìn)行了光譜測(cè)量。發(fā)現(xiàn)這顆小行星總體上屬于S型巖石質(zhì)小行星(主要由硅酸鹽組成)，但其光譜曲線(xiàn)在近紅外波段的斜率與其他小行星都不相同，反而與月球巖石的光譜曲線(xiàn)更為相似。因此科學(xué)家猜測(cè)，這顆小行星可能是一塊月球碎塊，隨著某次撞擊進(jìn)入繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道，經(jīng)過(guò)復(fù)雜演化后，成為了一顆地球的“小月亮”。除了光譜相似之外，這顆小行星的軌道能量也與地月系統(tǒng)軌道能量接近。

這顆小行星到底是不是一塊來(lái)自月球的石頭，目前還沒(méi)有確鑿的證據(jù)。但種種跡象表明，其可能與地月系統(tǒng)存在一定的淵源。它的身份，可能只有在我國(guó)探測(cè)器從這顆小行星取回樣本，在實(shí)驗(yàn)室分析后才能給出確定答案。

2025年前后計(jì)劃實(shí)施采樣

今年6月12日，中國(guó)國(guó)家航天局在北京舉辦新聞發(fā)布會(huì)。該局新聞發(fā)言人許洪亮在會(huì)上表示，中國(guó)將在2025年前后實(shí)施近地小行星取樣返回和主帶彗星環(huán)繞探測(cè)任務(wù)，通過(guò)一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)一顆近地小行星取樣返回和一顆主帶彗星繞飛探測(cè)。

在更早之前的2019年4月19日，中國(guó)國(guó)家航天局通過(guò)官網(wǎng)發(fā)布《小行星探測(cè)任務(wù)有效載荷和搭載項(xiàng)目機(jī)遇公告》介紹，探測(cè)器將攜帶科學(xué)載荷，對(duì)近地小行星2016 HO3開(kāi)展繞飛探測(cè)，隨后擇機(jī)附著小行星表面并采集小行星樣品，之后返回地球附近釋放返回艙，將小行星樣品送回地球，這一過(guò)程大約在3年內(nèi)完成。上述過(guò)程完成后，探測(cè)器經(jīng)地球、火星借力，經(jīng)歷約7年時(shí)間飛行到達(dá)小行星帶，對(duì)主帶彗星133P開(kāi)展繞飛探測(cè)。探測(cè)器配置相關(guān)科學(xué)載荷，以飛越、伴飛、附著、采樣返回等方式，對(duì)目標(biāo)小行星進(jìn)行遙感探測(cè)、就位探測(cè)和采樣返回。

中國(guó)小行星探測(cè)任務(wù)具體包括以下科學(xué)目標(biāo)：一是測(cè)定2016 HO3軌道、自轉(zhuǎn)、形狀大小和熱輻射等物理參數(shù)。二是探測(cè)2016 HO3形貌、表面物質(zhì)組分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，獲取小行星樣品的背景信息。三是對(duì)2016 HO3返回樣品開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室分析研究，測(cè)定小行星樣品的物理性質(zhì)、化學(xué)與礦物成分、同位素組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造;測(cè)定和研究小行星樣品的年齡;與隕石進(jìn)行比較研究，建立返回樣品與隕石、地面觀測(cè)與遙感就位分析數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

中國(guó)國(guó)家航天局還面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)征集科學(xué)載荷和搭載項(xiàng)目方案，預(yù)留了200公斤運(yùn)載能力用于向社會(huì)開(kāi)放搭載，鼓勵(lì)中外科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合提出載荷技術(shù)方案，歡迎國(guó)外科研機(jī)構(gòu)參加載荷方案征集，按照“免費(fèi)搭載，數(shù)據(jù)共享，經(jīng)費(fèi)自擔(dān)”的原則搭載國(guó)外載荷。

我國(guó)小行星取樣返回任務(wù)是一次高起點(diǎn)、高難度、高顯示度的創(chuàng)新空間任務(wù)，將實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)系“一帶一路”探測(cè)，是我國(guó)行星探測(cè)重大工程的下一個(gè)標(biāo)志性項(xiàng)目，將突破多項(xiàng)核心技術(shù)，獲取大量科學(xué)數(shù)據(jù)和寶貴的小行星樣品;并為進(jìn)一步提升我國(guó)的深空探測(cè)能力、推動(dòng)行星科學(xué)的快速發(fā)展和航天強(qiáng)國(guó)的建設(shè)作出重要貢獻(xiàn)。

(李明濤 作者系中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員)

關(guān)鍵詞： 2016 HO3小行星 地球 小月亮 巖石