小行星是如何工作的

由:克雷格•Freudenrich博士。

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已知的小行星有两万多颗。查看更多太空图片。
Stocktrek图像/盖蒂图片社

信贷美国国家航空航天局太空探索的另一个里程碑:2001年2月12日,一艘宇宙飞船历史上首次降落在一颗小行星的表面。

在绕着爱神星433轨道运行了一年之后近地小行星交会(近地)宇宙飞船在控制下降落到地表。但小行星到底是什么呢?那么NEAR Shoemaker任务是关于什么的呢?

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1772年,一位数学家约翰·提多一位名叫约翰·波德发现了一个行星到太阳距离的数学序列——这个序列预测了在火星和木星之间2.8 AU (2.6x10)轨道运行的行星的可能性8mi / 4.2 x108距离太阳。于是天文学家开始寻找这颗可能存在的行星,1801年,一位意大利天文学家Giuseppi乔治在他说的那个距离发现了一具昏倒的尸体刻瑞斯.然而,谷神星比火星或木星要暗,所以皮亚齐得出结论,它要小得多。后来在这附近还发现了其他小尸体。这些物体被命名为小行星(即像星星一样)小行星

小行星是围绕地球运行的小型岩石天体太阳在轨道之间火星木星的大小在2.1 AU (1.95x10)8mi / 3.15 x108km)到3.2 AU (3.0x108mi / 4.8 x108距离太阳。已知的小行星有两万多颗。它们形状不规则,半径从1公里(0.62英里)到几百公里不等(谷神星是最大的,半径为284英里/ 457公里)。通过测量它们亮度的波动,我们知道许多小行星的自转周期为3到30天。

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小行星的分类

小行星厄洛斯长21英里,厚8英里——一个迷你行星!探索在绕这颗小行星运行一年后登陆的任务。"width=
小行星厄洛斯长21英里,厚8英里——一个迷你行星!探索在绕这颗小行星运行一年后登陆的任务。

除了大小、形状和旋转,我们对这些物体的了解相对较少。估计谷神星的质量是困难的,因为它们还没有大到足以扰乱火星或木星的引力,但谷神星被认为大约有26万亿磅(1.2 × 10)21公斤)。它们的密度约为2至4克/厘米3.,这是典型的岩石体。通过检查光谱的光通过这些物体的反射,我们可以将小行星分为以下几类:

  • C-深色,可能含碳(碳质)
  • 年代-亮度是C的两倍,可能由石铁构成
  • -类似于铁陨石
  • PD-亮度低,略带红色

小行星似乎有两种不同的起源:

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  • 原始的,本质上没有改变的早期太阳系的碎片(C)
  • 太阳系分化碎片的碎片碎片

我们认为小行星是最靠近它是太阳系的早期碎片,在火星和木星之间形成。一些行星开始形成行星,但被木星巨大的引力击碎。其他的没有开始形成行星(出于未知的原因)。

关于小行星还有很多问题,因为我们从未能够近距离研究它们。直到现在。

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项目附近

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NEAR是由Delta火箭发射的
照片由美国航天局/ JHUAPL

“NEAR计划”是第一个环绕太阳系小天体运行的航天器。它是五年前,也就是1996年2月发射的。1997年6月,小行星玛蒂尔德(Mathilde)近距离飞过,距离火星表面753英里(1212公里)。2000年2月,它继续它的旅程,最终绕着Eros 433小行星运行。

厄洛斯是最大的小行星之一,由古斯塔夫·维特和奥古斯特·查洛伊斯于1898年发现。爱神星呈土豆状,长21英里(33公里),宽8英里(13公里),厚8英里。它每5小时旋转一次,以1.5 AU (1.4 × 10)的速度绕太阳公转8mi / 2.25 x108公里)。厄洛斯是一个折中观点小行星。

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近地轨道环绕厄洛斯近一年,从其表面近4英里(6公里)和远300英里(500公里)的地方经过。在此期间,它测量了小行星的重力,拍摄了小行星,绘制了地图,并对其表面进行了化学测量。

NEAR太空船装备有太阳能电池板提供电力。一个火箭发动机推进器允许它进入不同的轨道。

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附近的仪器
照片由美国航天局/ JHUAPL

NEAR拥有以下仪器:

  • 磁强计-测量磁场以确定爱神星是否是由铁组成的
  • x射线和伽马射线谱仪-通过特征光谱测量表面的化学元素辐射发出
  • 近红外光谱仪-测量从表面反射的阳光光谱,以确定存在的矿物质
  • 激光测高仪——使用激光反射来测量小行星的地形
  • 多光谱成像仪-使用多种波长的光来确定小行星的岩石类型和地貌
  • 无线电科学实验-测量NEAR的微小变化无线电频率当厄洛斯在轨道上拉动它,以确定厄洛斯的质量和密度

在轨道上运行了一年之后,NEAR在厄洛斯的表面着陆。

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厄洛斯近地

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NEAR从轨道下降的路径
照片由美国航天局/ JHUAPL

在绕厄洛斯轨道运行了一年之后,NEAR几乎耗尽了燃料。它的设计只是绕小行星运行,并最终撞向小行星表面。由于所有的科学目标都已完成,NEAR的科学家们决定尝试让飞船着陆,而不是让它坠毁(因为NEAR从来就不是为着陆而设计的,它也没有配备着陆腿)。着陆过程将使科学家们能够测试航天器的复杂机动,并获得月球表面的近距离照片。这些图片可以让科学家看到直径小到4英寸(10厘米)的物体。

科学家们命令NEAR在接近月球表面时从其圆形轨道上减速,并执行了一系列刹车转弯。着陆点位于小行星鞍形的中部。

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NEAR的着陆点(黄色)"width=
NEAR的着陆点(黄色)
照片由美国航天局/ JHUAPL

“NEAR”接近了它的表面,并发回了从1650英尺(500米)到396英尺(120米)的范围内拍摄的爱神星的照片。

厄洛斯的表面,从3,795英尺(1,150米)"width=
厄洛斯的表面,从3,795英尺(1,150米)
照片由美国航天局/ JHUAPL

近距离拍摄的最后一张厄洛斯表面照片,从396英尺(120米)的高度拍摄。"width=
近距离拍摄的最后一张厄洛斯表面照片,从396英尺(120米)的高度拍摄。
照片由美国航天局/ JHUAPL

小行星上的温度从白天的212华氏度(100摄氏度)到晚上的-238华氏度(-150摄氏度)不等。重力很弱,逃逸速度只有22英里每小时(地球的逃逸速度是25000英里每小时),但它可以保持NEAR,在着陆后幸存下来,仍然可以广播信息传回地球。

更多关于小行星和NEAR的信息,请看下一页的链接。

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小行星常见问题解答

小行星和彗星有什么区别?
小行星是行星形成时形成的多岩石、无空气的残留物。彗星主要由太阳系诞生时形成的冰和尘埃组成。
什么小行星会在2029年撞击地球?
一颗名为阿波菲斯的小行星预计将于2029年4月13日飞过地球。它将在距离地球表面19000英里的范围内通过,但预计不会影响地球。
下一个撞击地球的小行星是什么?
阿波菲斯被认为是下一颗撞击地球的小行星(2029年),但科学家已经排除了这种可能性。
2029年即将到来的小行星有多大?
阿波菲斯小行星直径约1100英尺(340米)。
是不是有颗小行星要来地球了?
美国国家航空航天局(NASA)表示,每年都会有一颗汽车大小的小行星撞击地球大气层。幸运的是,它在到达表面之前就形成了火球并燃烧起来。

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