小行星探测:揭示地球起源
美国国家航空航天局近日宣布，将发射探测器前往一颗小行星收集样本，以探索太阳系组成和生命起源，研究如何减少地球遭天体碰撞危险。这一探测器定于2016年发射，前往一颗编号为1999RQ36的小行星，探测器定于2020年抵达小行星，预定2023年重返地球。为什么人类对小行星探测那么感兴趣？这次探测计划将对人类有哪些意义？
探测小行星的意义
小行星是太阳系内类似于行星环绕太阳运动的一种天体，但它的体积和质量比行星小得多，大多数小行星的直径小于100千米。小行星数目庞大，至今已发现的小行星仅是太阳系内的一小部分，其数目已达70万颗。绝大多数的小行星都集中在火星与木星轨道之间的小行星带，在地球周围也有一些小行星，曾有某些小行星与地球发生过碰撞的报道。
为什么地球人对小行星的探测这样感兴趣呢？主要因为通过对它的研究可以了解太阳系的过去和地球的未来命运。小行星是太阳系中的重要成员，它们保存着太阳系形成初期的原始成分和演化历史，是研究太阳系起源的“活化石”。目前在地球上收集到的陨石绝大部分来自小行星，在一些小行星尘埃中发现的有机物可能与地球生命起源有关，通过对小行星的深空探测将能获得地球生命起源的直接证据。科学家们正在试图通过对小行星的深空探测解答一系列关键的科学问题：如早期小行星中有机物的本质和起源是什么？它们对形成生命起源所必需的分子有何影响？地球上的生命是否来自小行星或彗星？小行星中是否含有太阳星云中的原始物质？在太阳系早期行星形成时发生的物理过程是什么？
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小行星会带来灾难吗？
在地球历史上，多次出现小天体撞击地球，导致地球的气候环境灾变和生物灭绝。现在很多科学家都认为，6500万年以前恐龙的灭绝很有可能与外星球撞击地球有关。科学家们推测那是一颗直径10千米的小行星，撞击位于墨西哥尤卡坦半岛的海域，其释放的能量相当1000万亿吨TNT爆炸产生的能量，约为广岛原子弹威力的500亿倍。强大的冲击波破坏了地面上的一切物体，燃烧迅速蔓延全球，大量的烟尘、二氧化碳进入大气层，屏蔽了太阳辐射，使地面降温8℃～20℃，海水降温2℃～3℃。漫长寒冷的冬季降临，地面的冰盖增大、海水退缩、盐度上升，导致部分海洋生物灭绝，地面植物的光合作用受到抑制，以植物为食的动物大量饿死。根据计算表明，由此引起的寒冷气候约维持了几十万年，生物遭到空前的打击，约有60%～80%的生物种类在白垩纪末从地球上消失。新生代以来，约3400万年前、1500万年前、240万年前、110万年前，都曾发生过直径为1～5千米的陨星撞击。虽说其能量都明显小于白垩纪末的那次撞击，但都造成了不同程度的生物毁灭。
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科学研究表明，如果直径大约为130米的小行星碰撞地球，就相当于1.5亿吨的TNT的爆炸力，或者是日本广岛原子弹爆炸威力的1万倍。如果直径约为300米的小行星击中地球，将产生相当于11万颗广岛原子弹爆炸所产生的能量，整个纽约市及其周围区域的地方都会瞬时毁灭。如果直径超过1千米的小行星撞击地球，海啸、地震、火山爆发等等的灾害会随之而来，地球陆地大气被迫坏。因此，近地小行星的存在直接威胁到人类的生存和发展。通过对近地小行星的探测，可以了解掌握小行星的特性及运动规律；系统地研究和评估小天体撞击地球的可能性和灾害程度，可以为未来规避小行星的威胁而采取有效的防范措施提供重要的科学依据。
小行星：未来的资源
此外，科学家们建议可以将小行星作为未来的地球资源来使用，如果在小行星上发现地球上罕见原料，可以到那里采集，为地球上人类造福。另外，科学家还提出将小行星作为深太空探测的中继站和材料提供站，以后一些很笨重和昂贵的材料可能不必要再从地球上发射，而由设在小行星上的太空工厂制造和开采，直接供应航天器。
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最新的小行星探测计划
小行星探测可分为飞越探测、环绕着陆探测、采样返回探测、载人登陆探测几个阶段。小行星探测首选目标是近地小行星。迄今为止人类仅进行了几次专门针对小行星的深空探测计划：1996年2月17日，美国NASA发射了“近地小行星交会”探测器，携带了相机、激光测距仪等仪器前往小行星爱神星(Eros)，于2000年2月14日飞抵爱神星，对其进行了近距离、多种手段的全面观测，探测了爱神星的大小、形状、质量、重力、磁场、自转、化学成分和主要矿物的分布。2003年5月9日，日本宇宙航空研究开发机构发射的“隼鸟号”探测器飞往丝川小行星，实现人类首次从小行星采集回收岩石样品的任务。2007年美国国家航空航天局发射了“黎明号”太空船，对小行星谷神星和灶神星进行探测。
最近，美国宇航局宣布：他们将于2016年向小行星1999RQ36发射一个探测器，绘制这颗小行星的表面图，并用机器人手臂采集样本，带回地球。这些样本也许可以更好地解释太阳系形成和生命的起源，并通过对小行星的探测，了解其碰撞地球的概率。
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被探测的小行星1999 RQ36是1999年由林肯近地小行星研究小组发现的，其平均直径大约为560米，近似5个足球场的尺寸。这颗小行星在距太阳1.33亿千米至2.03亿千米的轨道上飞行，与地球轨道大约相距45万千米。在漫长的岁月里，这颗小行星几乎没有什么改变，有可能储存了我们太阳系婴儿期的一些信息。它还富含生命有机分子的关键元素—碳，有机分子曾经在陨石和彗星中被发现，表明生命的组成部分可以在太空中被合成。科学家们想要知道1999RQ36上是否也含有这些元素。
美国宇航局科学家乔 • 努思说：“如果该小行星表面存在有机物质，那么1999RQ36小行星可作为未来人类探索太阳系外部宇宙空间的‘加油站’。未来有一天，或许我有生之年已看不到，这种类型的小行星或许是通往太阳系之外的‘绿洲’，人类可在该小行星上驻留，获取水资源和其他资源。”
【责任编辑】蒲晖, http://www.100md.com(沈羡云)
探测小行星的意义
小行星是太阳系内类似于行星环绕太阳运动的一种天体，但它的体积和质量比行星小得多，大多数小行星的直径小于100千米。小行星数目庞大，至今已发现的小行星仅是太阳系内的一小部分，其数目已达70万颗。绝大多数的小行星都集中在火星与木星轨道之间的小行星带，在地球周围也有一些小行星，曾有某些小行星与地球发生过碰撞的报道。
为什么地球人对小行星的探测这样感兴趣呢？主要因为通过对它的研究可以了解太阳系的过去和地球的未来命运。小行星是太阳系中的重要成员，它们保存着太阳系形成初期的原始成分和演化历史，是研究太阳系起源的“活化石”。目前在地球上收集到的陨石绝大部分来自小行星，在一些小行星尘埃中发现的有机物可能与地球生命起源有关，通过对小行星的深空探测将能获得地球生命起源的直接证据。科学家们正在试图通过对小行星的深空探测解答一系列关键的科学问题：如早期小行星中有机物的本质和起源是什么？它们对形成生命起源所必需的分子有何影响？地球上的生命是否来自小行星或彗星？小行星中是否含有太阳星云中的原始物质？在太阳系早期行星形成时发生的物理过程是什么？
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小行星会带来灾难吗？
在地球历史上，多次出现小天体撞击地球，导致地球的气候环境灾变和生物灭绝。现在很多科学家都认为，6500万年以前恐龙的灭绝很有可能与外星球撞击地球有关。科学家们推测那是一颗直径10千米的小行星，撞击位于墨西哥尤卡坦半岛的海域，其释放的能量相当1000万亿吨TNT爆炸产生的能量，约为广岛原子弹威力的500亿倍。强大的冲击波破坏了地面上的一切物体，燃烧迅速蔓延全球，大量的烟尘、二氧化碳进入大气层，屏蔽了太阳辐射，使地面降温8℃～20℃，海水降温2℃～3℃。漫长寒冷的冬季降临，地面的冰盖增大、海水退缩、盐度上升，导致部分海洋生物灭绝，地面植物的光合作用受到抑制，以植物为食的动物大量饿死。根据计算表明，由此引起的寒冷气候约维持了几十万年，生物遭到空前的打击，约有60%～80%的生物种类在白垩纪末从地球上消失。新生代以来，约3400万年前、1500万年前、240万年前、110万年前，都曾发生过直径为1～5千米的陨星撞击。虽说其能量都明显小于白垩纪末的那次撞击，但都造成了不同程度的生物毁灭。
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科学研究表明，如果直径大约为130米的小行星碰撞地球，就相当于1.5亿吨的TNT的爆炸力，或者是日本广岛原子弹爆炸威力的1万倍。如果直径约为300米的小行星击中地球，将产生相当于11万颗广岛原子弹爆炸所产生的能量，整个纽约市及其周围区域的地方都会瞬时毁灭。如果直径超过1千米的小行星撞击地球，海啸、地震、火山爆发等等的灾害会随之而来，地球陆地大气被迫坏。因此，近地小行星的存在直接威胁到人类的生存和发展。通过对近地小行星的探测，可以了解掌握小行星的特性及运动规律；系统地研究和评估小天体撞击地球的可能性和灾害程度，可以为未来规避小行星的威胁而采取有效的防范措施提供重要的科学依据。
小行星：未来的资源
此外，科学家们建议可以将小行星作为未来的地球资源来使用，如果在小行星上发现地球上罕见原料，可以到那里采集，为地球上人类造福。另外，科学家还提出将小行星作为深太空探测的中继站和材料提供站，以后一些很笨重和昂贵的材料可能不必要再从地球上发射，而由设在小行星上的太空工厂制造和开采，直接供应航天器。
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最新的小行星探测计划
小行星探测可分为飞越探测、环绕着陆探测、采样返回探测、载人登陆探测几个阶段。小行星探测首选目标是近地小行星。迄今为止人类仅进行了几次专门针对小行星的深空探测计划：1996年2月17日，美国NASA发射了“近地小行星交会”探测器，携带了相机、激光测距仪等仪器前往小行星爱神星(Eros)，于2000年2月14日飞抵爱神星，对其进行了近距离、多种手段的全面观测，探测了爱神星的大小、形状、质量、重力、磁场、自转、化学成分和主要矿物的分布。2003年5月9日，日本宇宙航空研究开发机构发射的“隼鸟号”探测器飞往丝川小行星，实现人类首次从小行星采集回收岩石样品的任务。2007年美国国家航空航天局发射了“黎明号”太空船，对小行星谷神星和灶神星进行探测。
最近，美国宇航局宣布：他们将于2016年向小行星1999RQ36发射一个探测器，绘制这颗小行星的表面图，并用机器人手臂采集样本，带回地球。这些样本也许可以更好地解释太阳系形成和生命的起源，并通过对小行星的探测，了解其碰撞地球的概率。
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被探测的小行星1999 RQ36是1999年由林肯近地小行星研究小组发现的，其平均直径大约为560米，近似5个足球场的尺寸。这颗小行星在距太阳1.33亿千米至2.03亿千米的轨道上飞行，与地球轨道大约相距45万千米。在漫长的岁月里，这颗小行星几乎没有什么改变，有可能储存了我们太阳系婴儿期的一些信息。它还富含生命有机分子的关键元素—碳，有机分子曾经在陨石和彗星中被发现，表明生命的组成部分可以在太空中被合成。科学家们想要知道1999RQ36上是否也含有这些元素。
美国宇航局科学家乔 • 努思说：“如果该小行星表面存在有机物质，那么1999RQ36小行星可作为未来人类探索太阳系外部宇宙空间的‘加油站’。未来有一天，或许我有生之年已看不到，这种类型的小行星或许是通往太阳系之外的‘绿洲’，人类可在该小行星上驻留，获取水资源和其他资源。”
【责任编辑】蒲晖, http://www.100md.com(沈羡云)