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太陽系起源、光谱解析、资源识别、安全保障、小行星风化层探索者(英語:Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer,缩写OSIRIS-REx,又譯為歐西里斯號[8]或冥王号[9])是一項由美国国家航空航天局(NASA)進行中的小行星研究和采样返回任务[10][11][12][13]。
探測器于2016年9月8日發射,任务是研究小行星101955——一顆含碳的近地小行星,2020年10月20日成功在小行星101955上採樣[14],2021年5月10日開始返回地球[15],并在2023年将样本送回地球进行详细分析,這顆小行星被視為潛在威脅天體,是有可能會撞擊地球的小天體之一。探測器採得的材料有望使科学家进一步了解太阳系的形成与演化,包含行星形成初期阶段,和导致地球上生命形成有机化合物的来源[16]。OSIRIS-REx是首具从小行星帶回样本的美国航天器,也是第三具將小行星樣本送回地球的探測器。在此之前,日本的隼鳥號2005年在小行星25143採樣,于2010年成功将采集样本送回地球;隼鸟2号則於2019年在龍宮 (小行星)采样,隔年成功将采集样本送回地球。
这次任务的成本大约为8亿美元[17],另外由擎天神5號運載火箭發射探測器的費用约为1.835亿美元[5]。它是NASA的新疆界計畫中第三个行星科学任务,列在朱诺号和新视野号之后。由美國亞利桑那大學的天文化學家但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)擔任計畫主持人(Principal investigator,缩写PI)。
任務歷程
OSIRIS-REx於2016年9月8日發射升空,經過兩年的巡航,2018年12月抵達小行星101955「貝努」的軌道。OSIRIS-REx在繞行的同時也探勘著貝努的地表,尋找取樣的適合地點。2020年10月20日OSIRIS-REx成功著陸於貝努表面[18]。
樣本採集完畢後,OSIRIS-REx於2021年5月離開貝努並開始返航階段。2023年9月24日,已運行至地球附近的OSIRIS-REx的樣本艙與太空船分離並降落於美國猶他州,隨後被以直升機送往NASA科學實驗室進一步分析。太空船本身則以拋射軌道離開地球,展開第二階段任務(OSIRIS-APEX,APophis EXplorer):前往並研究小行星99942「阿波菲斯」(Apophis)[19]。
2023年9月24日10時52分,OSIRIS-REx降落在美國猶他州測試訓練場,此次飛行來回共計62.1億公里,帶回樣本250克。[20]
科学仪器
OSIRIS-REx仪器示意图
除了它的电信设备之外,飞船将携带一套仪器,将在许多个波长上研究小行星[21],以及拍摄小行星图像,并取回一个实体样本返回地球。行星學會协调了一场活动,邀请有兴趣的人士把探测使命的精神,他们的名字或作品存储在飞船携带的一个微型芯片中[22][23]。
OCAMS
OSIRIS-REx相机组件,包括了三台相机:PolyCam、MapCam和SamCam[24]。它们一起通过提供全球的测绘,采样现场踏勘和鉴定,高分辨率成像和样本采集记录获取有关小行星101955的信息[25]
。
- PolyCam: 有一个8英寸的望远镜,可在探测器飞近小行星小行星101955时发回照片。
- MapCam: 用以寻找卫星与释出的羽状物。利用4种颜色测绘小行星的地图,对取样地点进行高解析度成像。
- SamCam: 对样本的采集进行连续的观测。
OLA
OSIRIS-REx镭射测高仪,用以制造小行星的全球地形图,测绘取样地点当地的地图。
OVIRS
OSIRIS-REx可见光与红外线分光仪,获取小行星小行星101955的光谱数据,提供矿物和有机物光谱地图,和候选采样地点的当地光谱信息[26]。
OTES
热辐射光谱仪,提供矿物和热辐射光谱图。
REXIS
风化层X射线成像光谱仪,提供小行星小行星101955的X射线光谱地图,互补的核心的OSIRIS-REx的科学任务[27]。
取样系统,将采集小行星小行星101955的样本并带回地球。样品回收系统,被称为触摸即走的样品采集机制(Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism, 缩写是TAGSAM),由采样头是一个关节型3.35米的臂[28]。
與日本JAXA合作
隼鸟2号是JAXA的類似任務,從近地小行星龍宮 (小行星)收集樣本。 它在兩次成功採樣後於2018年6月到達小行星,並於2019年11月離開小行星。 由於這兩次任務的相似性和重疊的時間表,NASA和JAXA簽署了一項在樣本交換和研究方面進行合作的協議[29][30]。 這兩個團隊進行了互訪,JAXA的代表訪問了亞利桑那大學的OSIRIS-REx科學運營中心,OSIRIS-REx團隊的成員前往日本與隼鸟2号團隊會面[31][32]。 這些小組正在共享軟件,數據和分析技術,並將最終交換返回地球的部分樣本[33][34]。
图片
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小行星101955的Goldstone雷达图像。
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艺术家概念图:在
小行星101955上的OSIRIS-REx
[35]。
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OSIRIS-REx从佛罗里达州的
卡纳维拉尔角发射升空。
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星尘号的返回仓。OSIRIS-REx的样品返回仓是相似的。
参阅
参考资料
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- ^ This week we're hosting Science Team Meeting 12 at @uarizona. More than 100 members of @nasa's OSIRIS-REx team and @jaxajp's Hayabusa2 team are gathered in Tucson to exchange information, share ideas and plan ways the two #asteroid-bound missions can collaborate. #science. Instagram. OSIRIS-REx. 2017-03-29 [2020-02-12].
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