简介：日本的隼鸟2号将于2020年12月带回小行星Ryugu的样本，迄今，已降落于其表面的火星车所收集信息显示：在Ryugu表面出现两类不同岩石，这可能是由于Ryugu是两个不同材料的物体碰撞后形成，或是一个单一岩体的残余。

2018年6月，日本“隼鸟2号”探测器抵达龙宫星时，搭载了4个小型探测车。“隼鸟2号”主要的任务是取样并返回，但是JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）也派出了探测车以探索这颗小行星的表面，并尽可能多地从这次任务之中获取信息。但是不能保证样品的成功返回。

之所以选择龙宫星，是因为从类别上说，这颗小行星是一颗原始的碳质小行星。这种类型的小行星是理想的目标，因为它代表了形成我们太阳系天体的原始物质。它离地球也很近。

来自龙宫星的样本将于2020年12月返回地球，这将是此次任务带来的最大科学成果。地球上的实验室对它进行的分析将比探测器上的仪器告诉我们多得多的内容。但是降落在龙宫星表面的探测车已经揭示了很多关于它的信息。

隼鸟2号任务的四辆探测车中有一台名叫吉祥物（MASCOT），全称为移动小行星表面探测器。吉祥物由德国航空航天中心(DLR)和法国航天机构（CNES）为该任务开发。吉祥物的任务只持续了17个小时，在这段时间里，它有能力实现自己的目标:测量风化层的小规模结构、分布和质地。

“通过吉祥物，我们已经与我们的日本和法国同事们一起书写了太空历史的一小章。”汉斯约格·迪图斯说，他是DLR空间研究和技术执行委员会成员。

在《科学》杂志上发表的一篇论文中，研究人员提供了来自吉祥物的证据，以阐明龙宫星的结构。这篇论文的标题是“来自小行星龙宫表面的图像显示，其上岩石类似于碳质球粒陨石。”这项研究的主要作者是拉尔夫·奥曼，他是DLR行星研究所的研究员。

吉祥物探测器设计得不同寻常。它从龙宫里上空仅41米处释放，降落的方式像一个翻滚的骰子。在翻滚停止之后，它用内部的弹簧臂跳到新的位置。吉祥物没有轮子。

通过观察吉祥物捕捉到的图像，DLR的科学家们能够追踪吉祥物在龙宫星表面经过的路径。

通过吉祥物的相机(MAScam)提供的图像，科学家们能够绘制出它降落到地表的轨迹以及它在地表的路径。MR是吉祥物释放点，着陆器从隼鸟2号上的释放点。CP1为接触点1，从CP1出发的弧形带箭头线为吉祥物在小行星表面上的路径。图源：Using images from MASCOT’s camera, called MAScam, scientists were able to map its trajectory to the surface and its path on the surface. MR is Mascot Release, where the lander was released from Hayabusa 2. CP 1 is Contact Point 1, and the curved arrowed line leading away from CP 1 is MASCOT’s path on the surface. Image Credit: JAXA/U Tokyo/Kocchi U/Rikkyo U/Nagoya U/Chiba Inst. Tech./Meiji U/ U Aizu/AIST;DLR.

吉祥物的图像显示了两种类型的岩石，都是黑色的。它们仅反射不到4.5%的阳光，类似于煤炭。1型颜色最深，有皱褶的花椰菜状表面。2型稍亮，有锋利的边缘和光滑有断裂的表面。这些图像和其他测量结果一起，将龙宫星描绘成一个聚合度极低的“碎石堆”。

吉祥物探测器相机背后的MASCam团队将龙宫星上的岩石分为两类:第1类是暗色、不规则形状的巨石，表面杂乱，像花椰菜一样。第2类更加明亮，边缘锋利，表面光滑，有裂缝。图源：MASCOT/DLR/JAXA

来自鞋盒大小的着陆器上的相机MAScam的图像显示了龙宫星岩石内部的小亮点，与碳质球粒陨石类似，这是最古老并最稀有的陨石类型。

龙宫上的岩石类似于这颗在2000年坠落在加拿大塔吉斯湖上的碳质球粒陨石。两者都在接近黑色的岩石中含有明亮的矿物包裹体。图源：迈克尔·霍利，阿尔伯塔大学创意服务

这类陨石是太阳系中最古老的岩石之一，是年轻太阳周围第一批星体形成时的残留物。它们在科学上很重要，因为它们保存着太阳系起源的线索，而在地球上几乎不可能找到这些线索。

不仅仅是吉祥物的图片揭示了龙宫的碎石堆本质。其他实验表明，龙宫星的密度不是很高。它的平均密度是1.2克每立方厘米，只比水冰的密度大一点。但由于小行星由两种性质不同、大小不同的岩石组成，这意味着它很可能布满了空洞，因此，龙宫星很可能是一个相当脆弱的天体。

吉祥物和它的MAScam成像仪艺术图。图源:DLR(CC-By3.0)

它似乎是由两种类型的岩石组成的，仅此而已。这两种类型的岩石在小行星表面均匀分布。根据奥曼的说法，这表明这颗小行星有两种可能的起源。

“首先，”奥曼在一次新闻发布会上解释说，“龙宫星可能由两个不同性质的天体碰撞形成。两个天体的碎片在重力作用下聚集在一起，形成由两种不同类型岩石组成的新天体。或者，龙宫星可能是单一天体的残余，其内部区域具有不同的温度和压力条件，从而形成了两种类型的岩石。”

龙宫上似乎也没有尘埃，这个结果让奥曼和其他研究小组成员有点吃惊。奥曼认为，缺少尘埃暗示了其他复杂的地质物理性质。这种缺少尘埃的现象类似于“隼鸟2号”的前任“隼鸟号”访问过的小行星系川。

日本航天器隼鸟号于2005年到达了的可能接触的双子小行星25143系川星。它也是一堆碎石，类似于龙宫星。图源: JAXA

“龙宫星的整个表面布满了巨石，但我们还没有在任何地方发现尘埃。尘埃应该存在，因为数十亿年以来小行星都在受到微陨石的撞击，以及风化作用。然而，由于这颗小行星的重力非常小——只有地球表面重力的六十分之一——这些尘埃要么消失在了小行星的空洞里，要么逃逸进了太空。这显示了这颗小行星表面发生的复杂地质物理过程。”

龙宫星是一颗近地小行星，靠近地球的轨道是JAXA选择其为隼鸟2号任务目标的原因之一。虽然龙宫星本身很可能并不对地球形成威胁，但了解它可以帮助我们更好地准备应对未来可能威胁地球的其他近地天体。

由ONC-T(光学导航相机-望远镜)在距小行星表面约64米的地方拍摄的龙宫图像。图片拍摄于2018年9月21日日本夏令时13:04左右。这是获得的龙宫星表面最高分辨率的照片。左下角是一个大圆石。图源：JAXA

在一次新闻发布会上，拉尔夫·奥曼在考虑如果一颗类似龙宫星的小行星接近地球会是什么样子。“如果龙宫或其他类似的小行星危险地靠近了地球，那就必须设法改变它的轨道，而我们必须非常小心。如果它受到巨大的冲击力，整个重约五亿吨的小行星就会碎成无数碎片。然后，许多重达数吨的碎片将会撞击地球。”奥曼说。

现在所有的目光都集中在隼鸟2号的采样返回任务上。它已经成功收集了地表和地下的样本，将于2020年12月抵达地球。但吉祥物也是任务的重要组成部分，吉祥物团队为他们所取得的成就感到自豪。

“吉祥物实验的评估产生了非常有趣的结果。对我来说，看到这个小小的高科技盒子在距离地球3亿公里的龙宫星上取得了什么成就，是一件非常有趣的事，”德国航天研究中心空间研究和技术执行董事会成员汉斯约格·迪图斯说。“通过吉祥物，我们已经与我们的日本和法国同事们一起书写了太空历史的一小篇章。”

作者: Evan Gough

FY: 五水合硫酸铜

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