东京大学地理系（东京大学卫星图）

出处:中国科学杂志

现在，日本东京大学地球和行星研究系的行星科学家杉田诚二(Seiji Sugita)非常忙碌。

& ldquo我们要去& lsquo龙宫酒店；冲击测试。有太多的作业要做。& rdquo4月5日，刚刚完成隼鸟二号碰撞试验紧急操作任务的杉田，多次为未能及时回复《中国科学报》的采访邮件道歉。

& ldquo现在实验已经顺利完成，我终于有时间坐在电脑前回答大家的问题了。& rdquo当记者收到杉田的邮件时，已是东京的清晨。

同一天，隼鸟2号飞向小行星& ldquo龙宫& rdquo通过在表面发射铜球制造了一个陨石坑，为收集小行星的地下岩石样本做准备。这是人类探险者首次在小行星上制造撞击坑。

事实上，自从隼鸟二号成功跳跃& ldquo龙门& rdquo，参与& ldquo龙宫& rdquo探索科学家根本没有空闲时间。

3月20日，《科学》在线发表了三篇论文，介绍了这项探索任务的初始作用。研究人员分析了小行星的质量、大小、密度、旋转和地质特征。函数出现，右& ldquo龙宫& rdquo也许最好的描述是它是一个多孔的& ldquo碎石桩& rdquo。

此外，研究小组还发现& ldquo龙宫& rdquo含水量的基础。这颗小行星表面吸收的光的某些波长与水分子和含羟基物质吸收的波长相同。因此，& ldquo龙宫& rdquo地表含水，水主要存在于含水矿床中。

& ldquo& lsquo龙宫酒店；只要有少量以含水矿藏形式存在的水和巨砾的光谱特征彼此非常相似。这强烈表明它的母星必须非常均匀。膨胀成这样的母星需要一个均匀的加热机制来脱水。C型小行星的含水量可能也是被这种钻孔过程控制的。& rdquo杉田通知中国科学杂志。

一点点就成了大卖。

跟随贝努和& ldquo龙宫& rdquo角色不断涌现，小行星& mdash& mdash很多世界里的小一成为人们探索的热门。

《自然》将小行星探索列为2018年值得期待的科学之事。

& ldquo对小行星的探索有助于寻找生命和太阳系的来源基础，获得具有潜在风险的小行星的物理参数和结构组成，评估小行星防护技能的作用，保障人类安全。& rdquo南京航空航天大学航天学院航天新技术实验室教授李爽在接受《中国科学报》采访时表示。

此外，李爽表示，小行星探测任务漫长且富有挑战性，可以促进深空探测技能的发展，并且蕴含丰富的金属等矿产资源，具有经济价值。

中科院国家地理站研究员郑永春在接受媒体采访时指出& ldquo小行星是太阳系主要行星和卫星的残余，它们的前史几乎和太阳系一样长。但因为体积小，它本身没有进化，很好地保存了太阳系早期的信息。& rdquo

因此，小行星研究有助于人们了解太阳系的起源和演化，以及构成生命的原材料在世界上是如何发生和变化的。然而，这需要探索不同类型的小行星。

现在，很多小行星任务都取得了不错的成绩。

逝去的美国& ldquo黎明& rdquo小行星探测器11号于2011年进入灶神星轨道，2015年抵达灶神星轨道。它发回的关于灶神星和谷神星的观测图片和数据，对于了解太阳系的史前和演化非常重要。

2005年，隼鸟号在小行星& ldquo丝川& rdquo飞机着陆，2010年成功将样本带回地球。但是隼鸟因为自身的问题未能按照原计划采集岩石，只采集了一些物质颗粒。

这次隼鸟2号试验采集了岩石样本，弥补了之前的遗憾。

& ldquo碎石桩& rdquo的故事

& ldquo龙宫& rdquo只要直径在1 km左右，相比& ldquo丝川& rdquo更原始的是，它的自转周期约为7个半小时，比普通小行星慢。

李爽说。龙宫& rdquo它是一颗富含挥发性物质和有机物的C型小行星，接近约46亿年前地球诞生时的情况。因此，科学家期望收集到的& ldquo龙宫& rdquo标本了解太阳系的构成和内行星的起源与演化，特别是提醒生命的来源。

还有，& ldquo根据提升系统能力和燃料的约束，& lsquo龙宫酒店；这是采样返回任务中可实现的策略。& rdquo李爽化妆。

杉田还表示& ldquo& lsquo龙宫酒店；它是隼鸟2号能够访问、采样和返回地球的唯一选择。近地轨道没有那么多C类小行星。幸运的是，我们找到了一个好政策，可以将它带回任务中。& rdquo

c型小行星分为几组。一个有富含铁的蛇纹石(富含碳的陨石中发现的最丰富的水合矿物之一)，另一个没有。杉田说:& ldquo我们知道前者类似于一种特殊类型的陨石，因此可以推断出这些小行星的化学成分。但后一组真的很神秘，它们在主小行星带(几乎占整个C类小行星的一半)非常丰富。现在我们有机会讨论这些集体，这对于了解有多少碳和水从主小行星带被输送到地球非常重要。& rdquo

去年7月，日本世界航空研究开发组织公布了隼鸟2号拍摄的照片。龙宫& rdquo赤道附近由于旋转的离心力而膨胀，形成类似算盘珠或陀螺的形状。它的外表覆盖着砾石，可以看到类似火山口的凹陷。有数百块直径超过8米的岩石，其中最大的直径约为130米。

此版本的分析功能描述了& ldquo龙宫& rdquo更清晰的总结。

近& ldquo龙宫& rdquo在轨迹上，隼鸟2号收集了很多数据，这些数据为研究人员提供了关于它之前历史和现状的线索，比如它的来源、采样着陆点、含水量等等。反过来，这些细节使研究人员能够更好地估计地球生命之源所必需的物质的数量和类型。

在其中一篇论文中，日本世界航空研究与发展组织太空和行星研究所的Sei-Ichiro Watanabe和他的合作伙伴首次展示了对龙宫的质量、形状和地形的近距离调查。研究人员指出，小行星内部的低密度和高度多孔性表明它是一堆松散组装的碎石，后者在快速旋转期间会形成陀螺形状。

此外，研究人员还找到了最适合飞船采集样本的潜在着陆地址。& ldquo根据前面的评估，我们在赤道山脊上选择了一个候选着陆地址进行采样，使样本包含& lsquo龙宫酒店；进化的线索等。& rdquo渡边说。

沉闷& ldquo有水& rdquo小行星

这次最激动人心的发现之一是发现& ldquo龙宫& rdquo含水基础。

日本会津大学的Kohei Kitazato和NIRS3合作伙伴调查& ldquo龙宫& rdquo构图的外观。他们发现这颗深色小行星的整个外表覆盖着水合矿物质。

此前，研究人员感兴趣的是& ldquo龙宫& rdquo对外观的望远镜分析表明了小行星的含碳性质，但缺乏具体的光谱数据使得难以确定决定性的成分。

接近隼鸟2号。龙宫& rdquo当时，Kitazato团队收集了NIRS3光谱数据，这些探测数据的收集高度接近小行星表面1公里。分析表明，采集的光谱数据与已知的热功率& mdash和/或影响& mdash变形含碳球粒陨石最为相似。相关论文发表在《科学》上。

& ldquo我们发现含羟基的矿物质无处不在。羟基的强度和低反照率特征类似于经历了热变形和/或冲击变形的碳质球粒陨石。& rdquo北条说，& ldquo羟基带的取向变化不大，与& lsquo龙宫酒店；是由普通物体组成的均匀沙砾。& rdquo

结合前两项研究中的函数以及对& ldquo龙宫& rdquo在地质特征调查中，杉田和她的伙伴试图调查& ldquo龙宫& rdquo定义…的来源。

杉田说:& ldquo收到第一批数据几个月后，我们有了一些发现。最重要的是有没有水。& lsquo龙宫酒店；似乎有水，但比我们预想的要枯燥得多，而且考虑到它很年轻(按照小行星的规格)，大约有1亿年前的历史，这说明它的母星也很大程度上缺水。& rdquo

杉田团队认为& ldquo龙宫& rdquo它来自一颗直径几十公里的母小行星，很可能属于小行星& ldquoPolana & rdquo或者& ldquoEulalia & rdquo。& ldquo都是主小行星带中的中型小行星(直径55公里和38公里)。& rdquo同一篇论文发表在《科学》杂志上。

& ldquo最让我们吃惊的是& lsquo龙宫酒店；我们的家星大概和贝努的家星一样。我们知道这些小行星的轨道参数是相似的，有些望远镜也有相似的观测效果。然而，许多地理观察表明，两者之间可能有很大的差异。但是现在，& lsquo龙宫酒店；性质似乎和贝努很相似。& rdquo杉田通知中国科学杂志。

重要的是，人们认为地球上所有的水都来自一些小行星、遥远的彗星和星云或尘埃云。小行星带中存在令人厌烦的小行星，将改变用来描述早期太阳系化学成分的模型。

& ldquo生活。& rdquo杉田解释说。这对寻找生命是有意义的。天上的星星数不胜数，我们去寻找地球之外的生命需求方向吧。新发现可以改进模型，有助于缩小搜索规模。& rdquo

而这一切都来自于发明历史的隼鸟2号任务。

难忘的星期三

& ldquo地面上有一种感觉。我的心怦怦直跳。时钟计数3，2，1 & hellip& hellip& rdquo杉田回忆说。我从未感到如此兴奋和严肃。这不仅是一次科学实验，更是我人生作业的巅峰，也是整个团队的期待和渴望。& rdquo

2014年12月3日星期三，一枚高度超过50米、重量超过300吨的橙白色火箭从鹿儿岛县的种子岛世界中心发射升空，成功将隼鸟2号送入太空。

研究人员仔细计算了隼鸟2号的轨迹，以便它能够加速并到达火星和木星之间的小行星带的目的地。

2018年6月27日，同一个星期三，隼鸟2号顺利抵达& ldquo龙宫& rdquo天空上方20公里处的保留观测点，此刻距离地球约3亿公里。

2019年2月21日下午，隼鸟2号开始执行下降指令，从待机点缓缓下降。当探险者号静静地着陆时，它向& ldquo龙宫& rdquo外观。因为& ldquo龙宫& rdquo隼鸟2号的引力很小。隼鸟2号撞击其外观后，一些物质会飞到空中，因此沙子，鹅卵石和岩石碎片将被收集到采样器中。

之后，隼鸟2号被发射到间隔& ldquo龙宫& rdquo在大约20公里处待命。

就在离开地球1542天后，隼鸟2号终于在2月22日短时间内首次着陆& ldquo龙宫& rdquo，结束预定任务。

杉田认为，随着隼鸟2号继续探索这个岩石邻居，研究人员将逐渐拼凑出它的史前史，这也将与地球的史前史交织在一起。

你好，摇滚社区。

隼鸟2号并不孤单。2016年，美国宇航局发射OSIRIS-Rex探测器飞往贝努，2018年12月3日，OSIRIS-Rex抵达目的地。

研究表明，贝努的外观非常不均匀，与之前预想的大相径庭，表面有粒子羽流。

& ldquo贝努是地球上潜在的风险小行星，早期的采样和讨论可以为后期采取预防措施提供有益的支持。科学家们共同怀疑贝努可能存在有机化合物、含水矿物质等。，而且科学研究很有价值。& rdquo李爽说。

NASA认为在2175年到2199年之间，贝努撞击地球的概率是2700分之一。

不管怎么说，参观这些摇滚街区并不容易。& ldquo小行星探测的难度主要来源于其数量庞大、轨迹各异以及特殊的动力环境。& rdquo李爽告诉记者说。如何从众多小行星中选择一个合适的政策，是小行星探测首要考虑的问题。& rdquo

而且与散布在黄道面上的大型行星近乎圆形的运行轨迹不同，小行星的运行轨迹差别很大，存在不同的平面和较大的偏心率，大大增加了探测任务的能耗。如何利用重力辅助、电力推进等技能完成低成本的快速运输，是小行星探测的难点之一。

小行星由于体积小、重量轻、形状不规则，构成了不规则的弱引力场，对于多恒星系统，引力场的复杂性将进一步提高。& ldquo小行星特殊动力环境下的任务轨迹规划和附件采样技巧也是小行星探测技巧中的难点和热点。& rdquo李爽说。

2012年，中国& ldquo嫦娥二号& rdquo在拓展任务的过程中，探索者成功进行了近地小行星研究& mdash& mdash图塔蒂斯进行了飞越探测，首次获得了小行星的近距离高分辨率光学图片。

& ldquo中国未来的小行星探测计划目前处于规划论证阶段。中国计划在2030年前实施四项深空探测任务，包括火星探测、小行星探测和木星探测。预计2020年首次发射火星探测器，开展火星绕月着陆巡视探测。之后还计划开展火星采样、小行星探测、木星系、行星穿越探测等任务。& rdquo李爽说。

据悉，清华大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学对小行星探测触及的动力学和操纵问题进行了探讨，主要包括小行星政策选择和操纵段轨迹优化规划；小行星探测的自主导航、制导和控制；小行星不规则弱引力场中的动力学和操纵。

& ldquo感谢隼鸟2号和Osiris-R。

Ex等任务，我们终于可以了解这两颗小行星是如何形成的了。& rdquo杉田说，& ldquo贝努赫& lsquo龙宫酒店；也许他们是兄弟姐妹，但他们表现出一些惊人的不同特点，这意味着一定有许多令人兴奋和神秘的地理过程有待探索。& rdquo

随着人工冲击试验的成功，Sugita等人将在未来几周内探索本发明的冲击坑。按照计划，Hayabusa-2将于下月在撞击坑着陆，并收集小行星的地下岩石样本。& ldquo这将有助于我们理解& lsquo龙宫酒店；地下结构。& rdquo杉田说。