人類是怎樣探測小行星的？

也許你曾經聽說過未來可能會發生小行星撞擊地球的事件，就像電影《世界末日》描述的那樣。單從電影的名字上，就可以感覺到那一幕發生時的慘狀。人們為什么會有這樣的擔心呢？

繞著太陽運動的小行星有幾萬顆，它們大多數集中在火星與木星運行軌道之間的小行星帶上。不過，有些脫離軌道的小行星有時距離地球很近，因此人們擔心它們會與我們的星球相撞。而且，地球上也有許多明顯的碗狀凹陷處（月球上也是如此），這表明巨大物體撞擊地球已經由來已久了。

最著名的小行星是6500萬年前撞擊地球的那顆。據稱，這顆小行星把大量的濕氣和灰塵拋入大氣層中，結果導致陽光被阻斷，地球溫度降低，恐龍滅絕。這么說來，的確讓人擔心。那么，究竟什么是小行星呢？

什么是小行星

小行星是以環繞太陽為運行軌道、多巖石的小星體，一般在火星和木星的軌道之間運行。已知的小行星數量超過2萬顆，它們的形狀不規則，大小各異。谷神星是最大的小行星，半徑為457千米。通過測量小行星們亮度的波動，可以知道它們的旋轉周期為3～30天。

除了體積、形狀和旋轉之外，我們對小行星所知甚少。由于小行星不足以對火星和木星的重力造成干擾，因此要估計它們的質量十分困難。不過，谷神星的質量據估計約為1.2×1021千克。通過借助望遠鏡光譜學對小行星反射的光線的光譜進行分析，可以對小行星做如下分類。

C型：暗弱，可能含有碳（碳質）。

S型：亮度為C型的兩倍，這些行星含有鎳、鐵和鎂。

M型：和鐵隕星類似，這些行星含有鎳和鐵。

P型和D型：亮度低，微紅色。

除了鐵、鎳和鎂之外，科學家們認為一些小行星上還存在水、氧、金和鉑。

小行星可能有兩種不同的來源。

☆ 早期太陽系原始的、基本未發生變化的物質（C型小行星）。

☆ 太陽系中不同行星撞擊后的剩余物。

科學家們認為小行星是在火星與木星之間形成的微行星（太陽系早期物質）的殘留物。一部分微行星開始形成行星，但最終被木星巨大的重力所粉碎；還有些沒有開始形成行星（原因未知）。關于小行星仍有許多未知的問題，盡管情況一直發生著改變，但我們永遠不會停止對小行星進行深入研究。

NEAR（近地小行星交會）探測器

NEAR是第一個以太陽系的一小部分為運行軌道的宇宙飛船。它發射于1996年2月，1997年6月運行至小行星“馬蒂爾德”附近，距其表面1212千米。之后，它繼續運行，從2000年2月開始了以愛神星（433號小行星）為最終目的地的旅行。

愛神星是已知最大的小行星之一，是古斯塔夫·威特和奧古斯特·卡洛斯在1898年發現的。愛神星的體積是33千米×13千米×13千米，呈土豆狀。它每5個小時自轉一次，同時以1.5AU（約為2.25億千米）的軌道繞太陽轉動。它是S型小行星。

NEAR繞著愛神星轉動了大約一年時間，與其表面最近距離為6千米，最遠距離為500千米。在這段時間里，NEAR對愛神星的重力進行了測量，并拍攝了照片，同時對其表面制圖和化學測量。在軌道中運行一年之后，NEAR降落到愛神星的表面。

NEAR降落到愛神星

值得稱道的是，NASA（美國國家航空和航天局）進行了另一項里程碑式的太空探索：2001年2月12日，人類歷史上宇宙飛船第一次降落到了一顆小行星的表面。在繞著愛神星運行了一年后，NEAR的燃料幾乎耗盡。NEAR在設計時就只是讓它繞著小行星轉動，并最終在其表面墜落（由于NEAR并沒有設計著陸的功能，因此它并沒有配備著陸支架）。不過，科學家決定讓NEAR嘗試著陸而不是自由墜落。在著陸過程中，科學家嘗試著對宇宙飛船進行復雜操作，并指示它對小行星表面進行近距離拍攝。通過這些照片，科學家們可以看到愛神星上直徑為10厘米的物體。

科學家對NEAR下達指令，使其減慢在圓形軌道上的運行速度，在靠近小行星表面時，執行一系列的制動轉向。著陸場地是在小行星中間馬鞍形的區域。當NEAR接近小行星表面時，它把拍攝于120～500米范圍內的愛神星的照片傳回地球。

愛神星重力很小，逃逸速度僅為35千米/小時（地球的逃逸速度為4萬千米/小時），不過它能夠確保NEAR不發生逃逸。NEAR安全著陸，并仍能將無線電信息傳回地球。