NASA的小行星样本返回任务 确定了最终四个候选样本采集点
图中是美国国家航空航天局（NASA）的“奥西里斯王号小行星探测器”（OSIRIS-REx）任务在小行星本努（Bennu）上选择的四个候选样本采集点。“夜莺”（Nightingale，左上）点位于Bennu的北半球。“翠鸟”（Kingfisher，右上）点和“鹗”（Osprey，左下）点位于Bennu的赤道地区。“鹬”（Sandpiper ，右下角）点位于Bennu的南半球。这其中一个地点将在12月被选为OSIRIS-REx的着陆地点。
版权：NASA/亚利桑那大学（University of Arizona）
在几个月期间一直努力克服小行星Bennu表面崎岖的现实后，NASA第一个小行星样本返回任务的领导团队选择了四个候选地点作为“起源、光谱释义、资源识别、安全性、风化层探索者”（OSIRIS-REx）探测器“标记”其“宇宙舞伴”。
自2018年12月抵达目的地以来，OSIRIS-REx探测器已经绘制了整个小行星的地图，旨在确定最安全、最容易抵达的地点，以便探测器收集样本。这四个候选地点将被进一步详细研究，以便在12月选定两个最终地点：一个首要地点和备用地点。
领导团队原先计划在任务进行到此时选定两个最终地点。根据基于地球观测结果的初步分析表明，这颗小行星表面可能含有大量的细颗粒物质。然而，探测器拍摄的最初图像显示，Bennu的地形极其崎岖。从那以后，这颗小行星布满岩石的地形给领导团队确定含有可采样物质的安全区域带来了挑战，可采样物质必须足够精细，直径小于1英寸（2.5厘米），以便探测器的取样机械装置能够吸入这些物质。
亚利桑那大学图森分校的OSIRIS-REx首席研究员但丁•洛雷塔（Dante Lauretta）表示：“我们知道Bennu会给我们带来惊喜，因此我们将为任何潜在发现做好准备。与任何探索任务一样，应对未知需要灵活性、资源和巧思。OSIRIS-REx团队已经展示了这些必要特点，能够克服在邂逅Bennu的整个过程中所遇到的意想不到的困难。”
最初的任务计划有意地在小行星表面运行期间增加了额外的300多天时间，以应对这些意想不到的挑战。为了展示其应对Bennu上意料之外的事物的灵活性和巧思，任务团队正在调整其选址过程。任务团队在今天夏天将不再继续挑选以敲定最终两个地点，而是将再花额外的4个月时间详细研究这四个候选地点，重点集中在通过即将进行的对每个地点的高分辨率观测来确定含有细颗粒、可采样物质的区域。公民科学家们通过今年早些时候的观测帮助创建的岩石地图被用作评估每个地点安全性时的众多参考数据之一。收集的数据将是选择最终两个最适合收集样本的地点的关键。
为了进一步适应Bennu崎岖不平的地形，OSIRIS-REx团队对其采样地点的确定过程进行了其他调整。最初的任务计划设想了一个半径为82英尺（25米）的采样地点，而Bennu上并不存在这种大小的无岩石区域，因此作为代替，任务团队对一些半径从16英尺至33英尺（5到10米）的区域进行了识别。为了使探测器能够精确地确认一个相对较小的地点，任务团队对探测器的操作能力进行了重新评估，以便最大限度地提高其性能。该任务还加强了对引导探测器抵达小行星表面的导航要求，并开发了一种名为“靶心标记”（Bullseye TAG）的新采样技术，该技术使用小行星表面的图像，将探测器高精度地导航到精确的表面采样地点。迄今为止的任务表现表明，新的标准是在其能力范围内的。
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位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的OSIRIS-REx项目经理Rich Burns（里奇•波士）表示：“尽管OSIRIS-REx旨在小行星上的类似海滩区域收集样本，其迄今为止非凡的飞行性能证明我们能够迎接Bennu崎岖表面带来的挑战。展现这种非凡表现的不仅包括探测器和仪器，也包括将继续迎接Bennu向我们提出的每一个挑战的任务团队。”
Bennu上的四个候选样本采集点分别为“夜莺”（Nightingale）、“翠鸟”（Kingfisher）、“鹗”（Osprey）和“鹬”（Sandpiper），都是埃及本土的鸟类。命名主题对该任务另外两个命名传统进行了补充：埃及神（小行星和探测器）和神话中的鸟类（Bennu的表面特征）。
自从2018年12月抵达近地小行星Bennu以来，NASA的OSIRIS-REx任务一直在研究这个由巨石、岩石和松散碎石组成的小世界，并寻找一个可以着陆的地方。OSIRIS-REx的目标旨在于2020年年中收集Bennu的样本，并于2023年年底携带样本返回地球。
版权：NASA
这四个候选地点的地理位置和地质特征各不相同。虽然每个地点的可采样物质的数量尚未确定，但已经对四个地点都进行了全面评估，以确保探测器在降落、抵达和收集小行星表面样本过程中的安全。
“夜莺”（Nightingale）点是其中最北端的地点，位于Bennu北纬56度。该地点含有多个潜在采样区域，位于由一个直径459英尺（140米）的大陨石坑环绕的一个小陨石坑内。该地点主要由细颗粒、深色物质组成，是四个候选地点中反照率（或反射率）和表面温度最低的。
“翠鸟”（Kingfisher）点位于北纬11度，Bennu赤道附近的一个小陨石坑内。该陨石坑直径为26英尺（8米），尽管该地点本身没有大型岩石，但周围由巨石环绕。在这四个候选地点中，“翠鸟”（Kingfisher）点水合矿物的光谱特征最强。
“鹗”（Osprey）点位于一个直径66英尺（20米）的小陨石坑内，同样位于北纬11度的Bennu赤道地区。该地点有几个潜在的采样区域，附近区域岩石类型的多样性表明该地点的风化层也可能是多种多样的。“鹗”（Osprey）点在这四个候选地点中具有最强的富碳物质光谱特征。
“鹬”（Sandpiper）点位于Bennu南半球，南纬47度。该地点位于一个直径207英尺（63米）的大陨石坑壁上相对平坦的区域。该点也存在水合矿物，表明其可能含有未改性的富水物质。
今年秋天， OSIRIS-REx将在任务侦察阶段开始对四个候选地点进行详细分析。在侦查阶段的第一阶段，探测器将在0.8英里（1.29公里）的距离对四个地点进行高空飞越，以确认这些地点是否安全，是否含有可采样物质。近距离成像还将绘制出将探测器自动导航到小行星表面所需的特征和地标。任务团队将利用这些高空飞越的数据在12月选定最终的首要采样地点和备用采样地点。
任务侦察的第二和第三阶段将于2020年年初开始,届时探测器将执行低海拔飞跃最终两个地点，用更高分辨率的地表观测来识别其特性，例如将被用于指引至小行星表面样本采集地点的岩石种类。OSIRIS-REx样本采集计划将于2020年下半年进行，探测器将于2023年9月24日把小行星样本带回地球。
戈达德太空飞行中心为OSIRIS-REx提供全面的任务管理、系统工程、安全和任务保障。亚利桑那大学图森分校的Dante Lauretta是首席研究员，亚利桑那大学领导科学团队以及探测任务的科学观测规划和数据处理。位于丹佛的洛克希德•马丁太空公司制造了该探测器，并提供飞行操作。戈达德太空飞行中心和KinetX Aerospace公司负责探测器导航。OSIRIS-REx是NASA新前沿项目的第三个任务，该项目由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心为NASA位于华盛顿的科学任务理事会进行管理。
欲了解关于OSIRIS-REx的更多信息，请访问:
http://www.nasa.gov/osiris-rex
欲详细了解最终四个候选地点，请访问:
www.asteroidmission.org/candidate-sample-sites