精采主題
VOL:37期

地球防衛隊-歐西里斯號

精采主題胡佳伶

小行星是太陽系裡,除了大家熟悉的太陽和八大行星以外的小天體。太陽系有超過50萬顆小行星,主要分布在火星和木星間的「小行星帶」,以及海王星軌道外的「庫伯帶」。另外有少數的小行星分布在火星軌道以內,稱為「近地小行星」,它們距離地球近,如果軌道和地球的交會,當小行星和地球同時繞行到交會點時,就有可能發生撞擊。例如你可能聽過恐龍滅絕的主因,正是發生在6500萬年前白堊紀的小行星撞擊地球事件。另一方面,科學家懷疑地球上的水和生命來自彗星或小行星,但後續研究發現多數彗星上的水成分和地球上的不同,因此推測地球上的水和生命可能來自小行星。

小行星為地球帶來的究竟是生還是死?恐龍滅絕的命運會不會也發生在人類的身上?如果真的有小行星要撞上來了,我們有沒有能力防衛呢?要回答這些問題最好的方法,就是派出太空船親自拜訪小行星,最好還能從小行星上帶點東西回來,讓地球上的科學家仔細研究一番!

歐西里斯號(OSIRIS-Rex)就是這麼一個有趣的任務,和以往探查任務最不一樣的地方在於它買的可不是單程車票,而是張來回票!它將造訪一顆地球人精挑細選出來的小行星─貝努(Bennu),並採集樣本送回地球。因為貝努小行星很可能富含有機物,或是太陽系形成時所殘留的水分,研究這些小行星樣本或許就可以知道在太陽系形成時,生命的基本組成結構是否已經存在,甚至解答地球生命和海洋的起源!

要從外太空把東西帶回地球,可不是件容易的事!40幾年前的阿波羅計畫,是帶回最多樣本的任務,這個計畫總共登月六次,帶回將近400公斤的月岩樣本。之後,從太空帶回的天體樣本總共還不到一公克,這是因為發射探測器到太空困難重重,採樣過程也會碰到很多問題,更別說還得順利返回地球了。

五十萬中選一的貝努小行星

太陽系裡有這麼多顆小行星,為什麼貝努小行星會雀屏中選呢?這是由於它與地球的距離夠近、尺寸夠大,而且成分非常原始,保留了太陽系起源的祕密!

對歐西里斯號來說,最適合的目標距離在0.8~1.6天文單位(1天文單位是地球到太陽的平均距離,大約1億5000萬公里),而且要有和地球類似的軌道。在50萬顆小行星中,只有距離地球約1.3天文單位內的「近地小行星」符合這樣的距離條件。在2008年選擇任務目標時,有超過7000顆已知的近地小行星,但符合軌道距離條件的,只有192顆。

另一個重要的條件是小行星的尺寸。愈小的小行星自轉愈快,直徑小於200公尺的小行星,自轉速度甚至快到會把表土甩出,根本無法接近。對這個任務來說,直徑大於200公尺的小行星較適合太空船接近,並安全進行採樣。這樣一來,選擇範圍又從192顆減少到26顆了。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2018年02月 ]