美国国家航空航天局启程探索富含金属小行星 - 《华尔街日报》

一项前所未有的探索富含金属小行星任务于周五发射——为有朝一日企业开采类似天体矿石铺平道路。

“我们正在勘探，“亚利桑那州立大学行星科学家吉姆·贝尔说，“我们将观察一个可能在几十年到几百年后开采的这类天体样本。”

美国国家航空航天局的灵神星航天器预计将在约六年后抵达其任务目标——同名小行星。

2017年灵神星曾引发轰动，当时任务首席研究员、亚利桑那州立大学的林迪·埃尔金斯-坦顿计算出，如果将该小行星带回地球并在金属市场出售，其价值将达到10万兆美元。

虽然通过轨道勘测小行星获得的见解可为未来太空采矿提供参考，但该航天器不会在任务期间收集金属。相反，近距离研究灵神星有望增进我们对约45亿年前太阳系诞生时地球及其他类地行星形成过程的理解。

宇航员和无人航天器造访过的所有其他固态表面都由岩石、冰或两者构成。而来自地球的观测表明，这颗密度极高、马铃薯形状（约马萨诸塞州大小）的灵神星可能含有高达60%的金属。埃尔金斯-坦顿指出，在超过一百万颗已知小行星中，这类富含金属的天体极为罕见。

“能亲眼目睹人类从未见过的世界类型，这真是令人无比兴奋，”她说道。

行星科学家推测，灵神星（以希腊灵魂女神命名）是一颗未能完全形成的星子（即行星胚胎）暴露在外的镍铁核心。

“小行星是太阳系形成初期遗留的碎片，”宾夕法尼亚联邦大学（布卢姆斯堡校区）行星科学家迈克尔·谢泼德表示，他未参与此次任务，“它们为我们提供了早期行星形成过程的快照。”

“对于这类金属小行星（如灵神星），我们此前几乎一无所知，”他补充道。

任务科学家提出假说：水星、金星、地球和火星等岩质行星，是由数千个星子相互碰撞融合逐渐形成的。但曾孕育灵神星的原始行星遭遇剧烈撞击，导致星子外层剥离，仅留下金属核心。

贝尔和埃尔金斯-坦顿指出，研究这个可能的遗留核心将深化人类对地球内核形成机制的理解。目前我们既无法直接探测地球心脏（外核位于地表下约1800英里处），也无法穿越回太阳系诞生之初或探索火星不可及的深处。

“因此这给了我们一个窥探地球内部的独特机会，”贝尔说，“尽管儒勒·凡尔纳在一个多世纪前就写过，但人类至今仍无法真正抵达地心。”

Psyche航天器于美国东部时间周五上午约10:19分，搭载猎鹰重型火箭从佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心发射升空，这是该机构一系列科学任务中首个使用SpaceX部分可重复使用火箭系统发射的项目。

NASA的航天器将在不同距离上绕行这颗小行星约两年时间。图片来源：NASA/JPL-Caltech/Cover Images/Reuters展开太阳能电池板后，这艘无人航天器的尺寸约等于一个网球场。按计划，它将于2029年抵达Psyche小行星，随后至少花费时间在不同高度轨道上环绕观测。

由于科学家对Psyche的重力场尚不明确，贝尔表示探测器将首先在距表面400英里以上的远距离轨道运行，随后逐步降低至距表面约50英里。探测器搭载的高分辨率相机等设备将帮助科学家绘制小行星表面图谱，分析其成分、内部结构及密度，并探测是否存在类似地球防护太阳风磁场的残余磁场痕迹。

曾担任这项耗资12亿美元任务的副首席研究员直至去年的贝尔指出：“了解Psyche这类天体的构成及其科学与采矿潜力，是实现所谓’太空就地资源利用’的关键一步。”

鉴于通过火箭将资源运送至轨道的成本高昂，他表示，我们能在地球外发现的材料越多，探索活动——以及最终的非地球定居点——就越可持续。

但无论其金属估值如何，灵神星本身并不适合作为采矿目标。

“尽管这个数字令人震撼，但从许多方面看它完全是虚构的，“埃尔金斯-坦顿在评价其2017年的计算结果时说道。首先，目前没有任何技术能将灵神星从小行星带（位于火星与木星之间的遥远区域）带回地球附近。

她补充说，可能存在轨道更接近地球、更易开发的金属富集"迷你灵神星”——这些天体或许具备开采潜力。

“如果能把首次探访金属小行星获得的信息，用于近地小行星的金属采集，那将是壮举，“埃尔金斯-坦顿表示。

联系记者艾琳·伍德沃德请致信[email protected]

本文发表于2023年10月14日印刷版，标题为《富金属小行星将迎来近距离观测》