科学|从“奥陌陌”等星际物体上提取样本?对!技术来啦~( 二 )


然而 , 正如Lingam, Heir和他们的同事解释的那样 , 根据最近的估计 , 这些类型的航天器直到本世纪50年代的某个时候才会发射 。 飞行时间约为20年 , 这意味着要从这些探测器接收的最早的数据要到本世纪70年代才能得到 。 考虑到探测器和承载的仪器的大小 , 数据可能是有限的 。

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艺术家们对彗星C/2019 Q4 Borisov的印象 。 图片来源:NRAO/AUI/NSF,.S.Dagnello. 但是 , 这种星际物体在太阳系的亮相 , 给我们对太阳系外行星以及它们的系统的研究提供了新的思路 , 一种可以忽视前文提到的挑战和限制的思路 。 在Hein和他同事的文章中 , 对这种思路进行了一系列的分析——当这些物体从太阳系经过时 , 使用微型火箭拜访这些物体 。 研究表明 , 这是十分可行的 。
他们的分析重申了一个观点 , 这个观点第一次提出是在2017年 , 奥陌陌经过太阳系之后;第二次是在2I/Borisov 2019年的拜访 。在这些研究中 , i4is团队也提出了执行一项在概念上与Starshot(Lyra 项目)相似的任务 , 呼吁使用激光推动轻型航天器和广泛 。 正如Heir和他的同事阐述的一样:
“访问一个星际物体的原则是:“唤山不来我就山 。 ”ISO是因为某种原因从一些系外行星系统被发射出来的 , 然后来到了我们的太阳系 。 它们就像‘上帝的恩赐’ 。 这就像一个行走的动物园 , 你不用去到发源地 , 就可以访问和观察到来自不同地方的物体 。 ”
在他们的文章中 , 探讨了三种在当前技术水平下可行的三种任务 , 包括飞越 , 会合和样品返回 。 “飞越”任务类型与“新地平线”飞行器对Pluto和Arrokoth的观测类似 , 飞行器不用减速 , 只在它经过ISO时进行相关图像和数据的采集 。
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月球表面的近红外影像 , 来自NASA的月球矿物学制图仪 , 印度太空研究组织的Chandrayaan-1任务 。 图片来源:ISRO/NASA/JPL-Caltech/Brown Univ./USGS 但是 , 它们同时也预想了一个撞击器——利用一个子探测器对物体表面进行撞击 , 产生烟雾 , 飞行器对这些烟雾进行采集和研究 。 使用光谱仪对撞击产生的物质或光线进行观测 , 可以得知I物体的组成成分以及其他未知信息 。 这种做法与NASA和印度的LCROSS卫星和Chandrayaan-1 探测器类似 。
接下来便是关于会合任务的可能性 。 该团队发言时称 , 虽然这个任务在技术方面上更加具有挑战性 , 但它也会给我们带来一系列的科学方面的优势 。
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“会合任务的需求更加严格 , 因为它需求航天器缓缓减速以降落在ISO地表 , 或者绕着它转 。 ……会合任务会给我们带来一定的优势 , 因为这会让我们有更多时间去检验我们的目标天体 。 它可以从目标表面获取样本 , 还能从多个角度拍摄它的图片 。 ”
最后 , 还需要考虑到样本返回任务的可行性 , 而这项任务将需要集合过去二十年来在一系列发射任务中积累下来的科技和专业技巧 。 这其中就包括NASA进行过的“星尘”卫星样本返回任务 , ——这是人们第一次对一颗彗星(Wild 2)进行会合、并于2006年将其样本返回地球——以及更近一些的OSIRIS-REx和Hayabusa/Hayabusa2这两次任务 。

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Hein和他的同事们同时也指出 , 我们在现有的科技范围内拥有向ISO发出任务的可行性 。 一些特殊的例子包括SpaceX建造的重型猎鹰发射器 , NASA的Parker Solar Probe所用的隔热罩 , 还有标准的化学推进燃料 。 Lingam表示 , 这些技术只是冰山一角 , 因为还有很多现在尚未被使用过、但已经可行了的新技术:


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