
美國太空總署的小行星回收任務(ARM)——這項旨在捕獲一塊直徑約10公尺的小行星碎片並將其帶入月球軌道進行進一步分析的計畫——持續受到批評。專家的批評包括:任務耗資巨大;它並不能真正增進我們對小行星的了解;而且它對我們登陸火星也無濟於事。
那麼,NASA該用什麼來取代ARM呢?麻省理工學院行星科學教授理查賓澤爾表示,他有答案。
幾個月前,賓澤爾對小行星回收任務(ARM)提出了嚴厲批評,稱其為“給宇航員找點事做”,並聲稱該任務會摧毀NASA的行星科學部門。正如我們在8月份詳細報導的那樣,ARM是歐巴馬總統要求NASA向小行星派遣太空人的提議的產物;由於預算緊張,這一想法最終演變成了小行星回收任務。但賓澤爾認為,該計畫缺乏遠見且成本過高,可能會阻礙NASA的火星之旅。
在發表於《自然》雜誌的一篇新評論文章中,賓澤爾再次批評了ARM計劃,但他同時也提出了他認為的最佳替代方案:小行星勘測任務。他建議NASA應該對所有近地小行星進行評估,以確定未來我們有可能造訪哪些小行星。然後,NASA應該派遣載人探測器前往我們所能找到的、最適合探測的星際小行星之一。
“成百上千顆小行星圍繞地球運行,我們很容易就能到達其中一顆。我們只需要先找到它們。”
「地球和火星之間大約有1000萬顆直徑超過10公尺的近地小行星在軌道上運行,」賓澤爾告訴《大眾科學》雜誌。 “成百上千顆小行星非常靠近地球運行,我們無需回收就能輕鬆抵達其中一顆。我們只需要先找到它們。”
小行星巡天並非什麼新鮮事。許多私人公司對此很感興趣,尤其是一些公司希望找到可以開採的小行星來牟利。美國太空總署(NASA)過去也曾嘗試進行小行星巡天,但收效甚微。賓澤爾的論文指出,「我們只探測到近地小行星的0.1%,因為我們目前的小行星巡天網絡能力不足。」此外,NASA每年僅花費區區2000萬美元用於小行星搜索,這不足以真正繪製出小行星帶的地圖。

賓澤爾設想,NASA可以像當年讓私人公司競標備受矚目的商業載人航太合約一樣,舉辦一場小行星初步勘測的競賽。這樣一來,不同的外部公司就可以提出獨特且不同的小行星探測方法(很可能利用太空勘測望遠鏡),然後NASA可以選擇它最滿意的小行星定位方法。
一旦NASA選定最適合的探測技術,就能精確定位距離我們最近、最容易到達的小行星。賓澤爾表示,由於這些小行星距離我們很近,小行星探測任務不需要太多的火箭推進力,整個行程可能只需幾週就能完成。這樣的任務對於最終登陸火星至關重要。
「我們的想法是進行一次持續時間很短、距離很近的任務,讓我們首次體驗離開地球-月球系統的‘搖籃’。這些小行星位於行星際空間,如果我們想去火星,就必須學會如何在行星際空間飛行。因此,這項任務的真正價值在於對進入行星際空間進行實際操作測試。”
除了這個長期目標之外,賓澤爾還提出了許多其他造訪小行星的理由,以及如何實現這一目標的建議:
- 無需額外硬體:小行星的引力非常弱,這意味著未來的載人任務無需建造專門的著陸器。飛船隻需抵達小行星並與其並肩飛行,然後太空人即可進行太空行走,與小行星表面接觸。
- 我們可以以低成本完成:目前,ARM計畫的實施成本將超過20億美元。而勘測方案的成本將非常低廉,尤其是在NASA激勵私人公司尋找定位小行星的最佳方法的情況下。至於載人任務部分?賓澤爾表示,這筆資金可以從NASA的整體預算中支出,因為任務涉及多個不同領域——包括太空望遠鏡技術、載人航太、行星探測等等。
- 了解我們的太陽系:與羅塞塔任務希望實現的目標類似,從自然軌道上的小行星採集樣本可以告訴我們很多關於數十億年前太陽系最初形成時的情況。
- 拯救人類的角度: NASA 曾公開宣稱其首要任務之一是尋找可能撞擊地球的小行星。然而,NASA 在這項任務上卻徹底失敗了。如果航太機構能夠改進其探測技術,不僅有助於尋找可供探索的小行星,還能幫助我們找到那些未來可能毀滅人類生命的小行星。而且,我們越早發現它們,就能越早採取乾預措施。
以目前的ARM系統來看,太空人只能在小行星的自然棲息地之外進行直徑約10公尺的小行星探測。賓澤爾等人指出,每週都有直徑10公尺左右的小行星從月球附近掠過,而且許多小型隕石也常撞擊地球。因此,將另一顆小行星帶到更靠近地球的地方,其實也沒有什麼特別之處。
「ARM(自動測量軌道器)很有爭議,但勘測則不然,」賓澤爾說。 “與回收式探測只能找到一顆小行星不同,勘測可以讓你以更低的成本找到數千顆可探測的目標。這有什麼不好呢?”