小行星的分类及飞行器探测历史

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  近地小行星是指那些轨道靠近地球的小行星,根据其与地球轨道的关系被划分为阿莫尔型小行星(Amor)、阿波罗型小行星(Apollo)和阿登型小行星(Aten)。阿莫尔型小行星穿越火星轨道并靠近地球轨道,爱神星就是这类小行星的代表,该小行星离地球最近时的距离为0.15天文单位。
  阿波罗型小行星的轨道位于火星与地球之间,其中一些此类小行星的轨道偏心率非常高,其近日点可达金星轨道以内。阿波罗小行星则是这类小行星的代表,轨道在0.65至2.29天文单位之间。阿登型小行星的轨道通常在地球轨道以内,以1976年发现的阿登小行星命名此类小行星,这类小行星的轨道偏心率比较高,有时会与地球轨道相交。

小行星的飞行器探测历史


  迄今为止人类已成功的向15颗小行星进行了飞行器探测,其中绝大多数由美国NASA完成。
  伽利略号(Galileo)由美国NASA于1989年发射,主要目标是探测木星及其卫星。伽利略号探测器在飞往木星的途中分别于1991和1993年顺带探测了两颗小行星。1991年伽利略号探测器实现人类首次靠近小行星并获得了S型主带小行星Gaspra的影像。该探测器于1993年临近S型近地小行星Ida并发现了Ida的卫星Dactyl。

  Deep Space 1于1998年由美国NASA发射,飞行器在完成飞临主带小行星Braille后又飞临了彗星Borrelly。
  星尘号(Stardust)于1999年由NASA发射,其主要目标是采集彗星Wild 2的尘粒并返回地球,最终该探测器成功的采集到彗星的样品并于2006年安全返回地球。在执行任务过程中,该飞行器于2002年11月2日飞临主帶S型小行星Annefrank,影像分析表明该小行星是预想尺寸的2倍。
  隼鸟号(Hayabusa)由日本JAXA于2003年发射,飞行器经过7年的太阳系旅行并最终克服重重困难将1500多颗珍贵的小行星尘粒样品带回地球。被探测和采样的丝川小行星是一颗直径约500米的S型近地小行星,该小行星被认为对地球安全具有潜在的威胁。隼鸟号首次突破性的实现了人类从小行星表面采样返回。
  罗塞塔号(Rosetta)是欧空局(ESA)于2004年发射的探测器,由罗塞塔探测器和菲莱登陆器两部分组成,其目的主要是将菲莱登陆器降落在彗星67P(Churyumov–Gerasimenko)。在飞往彗星67P途中,该航天器分别飞临了主带M型(或C型)小行星Lutetia和主带E型小行星?teins。
  新视野号(New Horizons)是美国NASA为研究矮行星冥王星及其卫星而设计的探测器,于2006年发射升空,至今还在执行飞行任务。2006年6月13日,新视野号飞临了主带S型小行星APL,该小行星的飞临观测并未在计划内。2019年1月,新视野号飞临了柯伊伯带小行星Arrokoth,该小行星外形呈花生状,这也是探测器首次飞临柯伊伯带小天体。
  黎明号(Dawn)探测器由美国NASA于2007年发射升空,用于探测太阳系小行星带中最大的两颗小行星谷神星(Cere)和灶神星(Vesta),该飞行器历时四年到达灶神星,对灶神星展开了约14个月的探测后于2012年9月飞向谷神星。2015年3月6日,黎明号探测器抵达谷神星绕飞轨道,目前该飞行器仍停留在谷神星附近轨道中。
  嫦娥二号(Chang’e 2)是我国探月工程一期的嫦娥一号的备份星进行了技术改进而来,于2010年发生升空。在完成其月球探测任务后,嫦娥二号于2012年12月13日以3.2公里的最近距离掠过Toutatis小行星,并获得了一系列有关Toutatis小行星的参数。Toutatis小行星是对人类具有潜在安全威胁的S型近地小行星,其直径约2.45公里。
  隼鸟2号(Hayabusa2)于2014年12月3日由日本JAXA发射升空,主要目标是从C型近地小行星龙宫(Ryugu)表面采样并返回地球。由于龙宫表面比预想中的更为崎岖复杂,为了保证采样的顺利完成而不得不推迟采样任务的执行。最终于2019年2月21日执行了龙宫小行星表面样品的采集,2019年6月5日执行了龙宫小行星次表面样品的采集。目前隼鸟2号正携带样品在返回地球的途中,预计2020年底抵达地球。
  OSIRIS-Rex是美国NASA主导的小行星研究和采样返回任务,该探测器于2016年9月8日发射升空,2018年12月3日抵达C型近地小行星贝努(Bennu)绕飞轨道。由于贝努表面碎石较多而表土相对匮乏,这为采样的安全性带来了极大挑战,因此采样任务被推迟,目前探测器正在贝努近表面演练样品采集过程,很快将实施样品采集。
  随着航天技术的飞速发展,人类将会越来越多的将精力投入到太空探索领域内。小行星的灾害预警和应对策略研究、采样返回研究、资源开发与利用是未来的主要发展方向。让我们共同期待小行星探索的盛世的到来。
  (编辑/高纬时)
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