深空探测史
文/叶楠
小行星探测
小行星是太阳系内广泛分布的一类天体，迄今为止确认的数量约80万颗。已经发现的小行星中绝大多数都分布在火星与木星之间的小行星带内，它们同 其他大行星类似，都在黄道面附近运行。小行星带是我们探测太阳系外侧天体 的必经区域，但也不必过分担心，太阳系空间十分广袤，即使最密集的小行星 带内，小行星之间的平均距离也达到数百万公里。此外，在地球附近也有近地 小行星存在，它们才是对我们威胁最大的天体，对它们的监测刻不容缓。
伽利略号两次穿越小行星带
美国的伽利略号木星探测器采用日心轨道，一次飞掠 金星、两次飞掠地球、两次穿越小行星带，最终飞向木星，整个旅程用了6年时间。在它两次飞越小行星带时，分别 与两颗小行星相会。1991年10月29日，“伽利略号”与 951号小行星加斯普拉相遇，最近距离1600公里，这是人 类深空探测史上接近的第一颗小行星。两年后，当“伽利略 号”再次穿越小行星带时接近了 243号小行星艾达，艾达 平均直径约31.4公里、公转周期4.84年、自转周期4.63小时。令人不可思议的是，“伽利略号”还发现了艾达的卫星，这 是一颗直径只有1.4公里的小天体。图为“伽利略号”拍摄 的艾达及其卫星。
尼尔-舒梅克号登陆爱神星
美国的尼尔-舒梅克号小行星探测器名称中的尼尔(NEAR)是近地小行星交会的缩写，舒梅克则是为了纪念 天文学家尤金•舒梅克。“尼尔-舒梅克号”于1996年2月17日发射升空，1997年6月27日，以1200公里的距离 飞掠253号小行星玛蒂尔德并拍摄了照片（左图）。2000 年2月14曰，“尼尔-舒梅克号”进入爱神星轨道，为爱 神星拍摄了照片（右图）。2001年2月12曰，“尼尔-舒梅克号”缓慢降落到爱神星南部，成为人类历史上第一个在
小行星上软着陆的探测器。
卡西尼号远眺马苏尔斯基
2685号小行星马苏尔斯基位于小行星带，轨
道半长轴为3.85亿公里、轨道周期为4.1年，1981 年由天文学家爱德华•鲍威尔首先发现，并以行星地
质学家哈罗德■马苏尔斯基命名。马苏尔斯基对行星 和月球表面研究有很大贡献，尤其是在登陆地点的 选取方面。2000年1月23曰，“卡西尼号”在前 往木星和土星途中飞越马苏尔斯基小行星，但由于 距离有4倍月地距离，照片中的马苏尔斯基只显示 为_个亮点（如图）。“卡西尼号”的观测使人们 对马苏尔斯基的物质组成产生了兴趣，后经过光谱 证实它是_颗司法星族石质S型小行星。
星尘号探望安妮•弗兰克
安妮.弗兰克（1929—1945 )(左图），德国犹太人，《安 妮日记》的作者，被害时年仅15岁，1942年开始书写亲历二战 的经历。同一年，德国天文学家卡尔■莱茵穆特发现5535号小行星。1995年，这颗小行星正式命名为安妮弗兰克星。2002年11月2曰，星尘号探测器在前往怀尔德2号彗星途中造访了 5535号小行星 安妮•弗兰克。“星尘号”从3079公里处飞掠，拍摄了它的照片（右 图），通过照片测定它的大小为6.6公里x5.0公里x3.4公里。
隼鸟号采样返回
曰本的隼鸟号是世界上首个从小行星上采样并返回地球的探测器。2003年5月9日，“隼鸟号”发射升 空，它的目标是25143号小行星，去 采集它的样本并将采集到的样本送回地 球。25143号小行星是一颗穿越火星轨道的型小行星，大小只有535
米x294米x209米。型小行
星轨道会穿越地球轨道，其中有些非常
接近地球，是有可能对我们造成巨大威
胁的一类天体。25143号小行星发现于
1998年，“隼鸟号”升空后被命名为
糸川，以纪念曰本火箭科学之父糸川英
夫。左图是1‘隼鸟号”于2005年拍摄
的糸川小fT星。
2007年4月“隼鸟号”开始返航,
2010年6月13日重返大气层，“隼鸟号”
在大气层中烧为灰烬，样品舱着陆在澳
大利亚（右图）。在样品舱内发现了约
1500颗小行星微粒，这是人类首次从
月球以外天体取回样品。
SPACE EXPLORATION I
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新视野号与小行星
不期而遇
132524号小行星是一颗主带小行 星，近日点2.83亿公里、远日点4.97 亿公里、轨道周期4.2年，2002年5 月9日林肯近地天体研究中心的天文 学家发现了它。“新视野号”发射于 2006年1月19日，它的主要探测目 标是遥远的冥王星，同年6月13曰，“新 视野号”与132524号小行星不期而遇，彼此最近距离只有大约10.2万公里，约为月地距离的四分之_。但遗憾的是 “新视野号”上的大部分科学仪器都处 于休眠状态，只有75毫米焦距的拉尔 夫望远镜拍到了小行星的影像。图中的 两个点分别是距离336万公里（下）和134万公里（上）时拍摄的图像。正因为此次飞掠，132524号小行星被 命名为APL,APL是约翰•霍普金斯大 学应用物理实验室的简称，也是“新视 野号”的设计制造者。
罗塞塔号的小行星带之旅
“罗塞塔号”在飞向67P彗星的途中遇到了 2颗主带小行星。2008年9月5 曰，“罗塞塔号”以每秒8.6公里的速度飞掠2867号小行星斯坦斯，最近距离不 到800公里，飞掠时“罗塞塔号”正好拍摄到小行星被太阳照亮的一面（左图> ，照片中发现的撞击坑后来以各种宝石的名字来命名。2010年7月10曰，“罗塞塔 号”
飞掠了 21号小行星司琴星，其名称来自于我国清代天文学家李善兰，司琴星 是一颗直径超过100公里的主带小行星，有着不同寻常的光谱特征，此次飞掠得到 了它的清晰图像（右图），为后续研究提供了非常重要的资料。
黎明号绕飞灶神星
美国的黎明号探测器（左图）于2007年9月27曰发射升空，目标是小行星 带最大的两个天体—
—4号小行星灶神星和已经升级为矮行星的谷神星。“黎明号”采用离子发动机，借助火星的引力加速前往小行星带。2011年7月16曰，“黎明 号”进入灶神星环绕轨道，成为首个环绕小行星运行的探测器。2015年3月6日，“黎明号”进入谷神星轨道，成为第一个近距离研究矮行星的探测器。之后的3年 8个月里，“黎明号”降低轨道高度（距表面最近时仅34公里）对谷神星进行详查，获得了丰硕成果。2018年11月3日，因为燃料耗尽，“黎明号”的探测任务结束。右图是“黎明号”2011年7月9
日拍摄的灶神星的立体图像。
嫦娥二号飞掠
4179号小行星
嫦娥二号是我国第二个月球探测 器，在完成探月任务后于2011年6月9曰开启扩展任务，离开月球前往距离 地球150万公里远的日地拉格朗日L2 点，开始对太阳实施探测。2012年4 月15日，“嫦娥二号”离开
L2点前 往有撞击地球可能的4179号小行星进 行探测，4179号小行星近日点1.39亿 公里、远日点6.12亿公里、公转周期 约为4年，据推算它距离地球最近可 达89.76万公里。2012年12月13曰，“嫦娥二号”在距离地球约700万公 里处掠过4179号小行星，相对速度达 每秒10.73公里，最近距离3.2公里，这是中国第一次对小行星进行探测，也 是继美、欧、曰之后第四个对小行星进 行探测的国家。图为“嫦娥二号”飞掠 时拍摄的4179号小行星照片。
星族隼鸟2号造访龙宫
曰本的隼鸟2号小行星探测器（左图）是“隼鸟号”的后续任务，于2014年 12月3日发射升空，目标是162173号小行星龙宫。龙宫是一颗型近地小行星，直径约1公里，近曰点1.44亿公里、远曰点2.13亿公里、公转周期13年。2018 年10月3曰，“隼鸟2号”接近龙宫并释放了一个登陆器，登陆器内部有两台重 约1千克的小漫游车，名字分别为HIBOU和OWL。2019年2月22日，“隼鸟2号”成功登陆龙宫，4月5日，“隼鸟2号”向龙宫投射了重量为2.5千克的金属撞击器，成功撞击小行星，地下岩石喷涌而出，右图为撞击时HIBOU拍摄的照片。2019年 7月11日，“隼鸟2号”再次登陆龙宫采集地表下的岩石标本，2020年将携带样 品返回地球。
冥王号近探贝努
2016年9月8日发射升空的冥王号探测器（左图）是美国宇航局正在进行的 一项小行星探测及采样返回
任务，目标是101955号小行星贝努。贝努直径约500米、近日点1.35亿公里、远日点2.04亿公里、轨道周期1.2年，是一颗有一定几率对 地球造成危险的小行星。贝努的命名来自于一位三年级小学生，得益于“冥王号”的形状类似于埃及神话中的不死鸟——贝努鸟。2018年12月3日，“冥王号”抵 达贝努，传回了贝努的清晰照片（右图）。12月31日，“冥王号”进入贝努环绕 轨道，高度仅有1.75公里，开始大规模的遥感测绘以选择样本地点。预计2023年 ‘‘冥王号”将携带样品返回地球。
责任编辑：薛滔
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