在这张NASA的插图中，一名宇航员正在研究一颗在月球轨道上运行的小行星碎片。预定会合日期：2025年。如果你关注太空探索方面的新闻，你可能已经看到了一些关于NASA提议的小行星重定向任务的质疑性报道。（即使你不关注这些事情，你可能也对宣布一项“不那么雄心勃勃”且“不太可能获得资助”的小行星任务的头条新闻感到沮丧。）这篇报道不是其中之一。我认为小行星任务是一个很棒的想法，而且很重要。我认为它将在几个有意义的方面推动太空探索事业。而且，它正是那种中等规模、重点突出的任务，能够重振人类在地球轨道以外进行宏大冒险的整个理念——只要它能克服那些威胁要在其开始之前就将其搞砸的反对者、政治对手和误导性的科学怀疑论者。首先，先来一点背景。小行星重定向任务——大家都称它为ARM，因为NASA喜欢把一切都简化为首字母缩略词——源于2011年凯克空间科学研究所的一项研究。这个概念既巧妙又实用。NASA正在开发一种名为太空发射系统（SLS）的巨大火箭，旨在将人类送往新的深空航行，但到目前为止，它还没有目的地。它是一枚没有目的地的火箭。理论上，SLS应该将人类送往火星，但政府没有为必要的技术基础设施提供任何资金，更不用说为这种漫长、危险且复杂的任务的实际成本提供资金了。奥巴马政府建议将载人小行星飞行作为中间步骤，但即使那样，也将是一次昂贵、耗时数月之久的航行——再次强调，这次航行同样明显缺乏任何财政支持。那么，要去哪里呢？小行星重定向任务以一种新颖的方式回答了这个问题。它不是将人类送往小行星，而是通过将小行星带到离我们更近的地方，在很大程度上以机器人方式（且成本低得多）完成大部分工作。在最初的计划中，ARM将向一颗小型小行星发送一艘采集飞船，这颗小行星的宽度不超过5米（15英尺），并将其拖曳到月球附近的局部轨道。然后，SLS火箭将运送一支队伍前往这颗小行星，在那里他们将对其进行分析、收集样本并将其带回地球。NASA本周早些时候公布的修订概念仍然遵循相同的轮廓，但有一个显著的区别。ARM飞船将不再捕捉和拖曳一颗微小、独立的asteriod，而是会靠近一个大得多的天体，从其表面采摘一块大卵石，并将其带回月球轨道。其余的计划将像以前一样展开。科学回报可能也差不多。许多小行星很可能是大行星的碎片，所以大行星表面的卵石可能和原始目标是同一种物体。
这艘“小行星重定向飞行器”看起来像自动售货机里的爪子，正在从小行星表面抓取一块大石头。任务的这一部分计划于2022年进行。（图片来源：NASA）有很多理由喜欢小行星重定向任务：° 它将增进我们对太阳系的了解。小行星是记录行星形成早期阶段的时光胶囊。无人太空探测器近距离检查了许多小行星，但唯一的样本返回任务（日本的Hayabusa）基本失败了。日本正在用Hayabusa 2再次尝试，NASA也在准备自己的小行星采样器OSIRIS-REx。但ARM将以比以往任何时候都大得多的规模收集样本。仅仅了解目标小行星（可能是一颗富含碳的400米宽的名为2008 EV5的天体）就将是一次巨大的学习经历。如果这块卵石在地理和化学上很有趣，我们可以一遍又一遍地回到它身边。° 它将推动空间推进技术的发展。这可能是ARM提案中被忽视最多的一个好处。为了到达目标小行星并将其拖回地球，NASA希望开发一种新的、高功率的太阳能电力空间发动机。这种发动机在概念上类似于推动“黎明”号探测器前往谷神星的离子驱动器，但功率要大得多。将ARM推进模块与SLS火箭结合使用，将有可能将大型、复杂的空间探测器以高速轨迹发送到木星、土星、天王星和海王星。在最近的NASA会议上，JPL的Nathan Strange详细描述了这种组合巨大的科学潜力。
NASA正在开发一种强大的太阳能电力火箭（使用离子而不是燃烧化学物质）来运送小行星卵石。这项技术可以大大加快对外太阳系的探索。（图片来源：NASA）° 它将把人类带到一个激动人心的目的地。自阿波罗计划结束以来，没有人去过近地轨道以外的地方。ARM将把宇航员送往月球，并再进一步。这确实是迈出的一小步，但我们都知道小步能带来什么。以前没有人尝试过这种会合；所涉及的技能非常接近载人任务前往更远的小行星或火星的卫星所需的技能。接触小行星，在太空中进行小天体地质学研究，将是真正新颖且令人振奋的体验。° 它将测试小行星防御技术。我承认，这是一个相对薄弱且被过度宣传的理由，但它仍然有一定的道理。收集小行星内部结构的数据，改进跟踪和小行星会合的技术，以及开发抓取和运输大块卵石的方法，都与人类可能需要的规避潜在撞击的技术大致一致。° 它实际上是可以实现的。我真不敢相信我需要指出这一点，但显然我需要。ARM不是月球基地或载人火星任务的替代品，也不是为此目的而设计。这是一项成本低得多的任务，声称的成本为12.5亿美元，而前往火星的成本则是不确定的数千亿美元。ARM可以在十年内实现；目前的计划是2020年12月发射小行星采集器，2025年进行宇航员访问。一旦人类再次踏上外向轨道，我相信公众对逐步更具雄心的任务的支持会更容易建立。选择不是小行星还是火星；选择是小行星还是什么都没有。
小行星2008 DV5是NASA任务的可能目的地。这张1200英尺宽的小行星的电脑模型基于雷达研究。（图片来源：NASA-JPL/S. Ostro）现在我想快速看一下我听到的一些关于小行星任务的关键反对意见。° 它的成本将高于NASA的说法。这有可能。事实上，如果你考虑SLS火箭的成本，这几乎是肯定的，尤其考虑到航天飞机飞行的成本在后期接近每架次10亿美元。一些批评者认为，ARM的可能价格约为25亿美元，是NASA的低估数字的两倍。但这只是一个现实预算（这是最初凯克研究所研究的重点）和对项目进行严格控制的问题。老实说，25亿美元对于一次主要的载人任务来说并不是一个不合理的数字。这仍然不到火星成本的1%。° 小行星并非真正通往火星的跳板。这个论点有点循环论证：如果我们不计划去超越小行星，我们就不会有计划去超越小行星。这是真的，但毫无意义。如果前往小行星能让载人航天计划重新启动，展示新的推进技术，并建立新的猎户座太空舱和SLS火箭的能力，那么下一步（无论是载人还是机器人探索）都会更容易。这包括火星、月球基地，或者下一届政府选择的任何目的地。° 没有真正的小行星任务支持者。现在我们开始谈论那些对任务不利的阴暗的现实政治思维。行星科学界不喜欢ARM，因为它是一个探索驱动的任务，没有经过指导科学任务的审查过程。火星至上（Mars-or-bust）的载人航天界认为ARM是分散注意力的。小行星科学界规模小且影响力不大。那么，ARM没有真正的支持者……除了世界上每一个相信大胆探索和突破技术界限价值的人。° 与太空卵石会合并不具启发性。这是一个自我实现的抱怨。如果足够多的人继续说这项任务是无聊且毫无意义的，他们很可能有助于建立这种叙事。然而，如果我们专注于宏大的可能性，那么就会出现一个完全不同的叙事。ARM是朝着以负担得起且可持续的方式重建载人航天计划迈出的第一步。它将有助于建立对机器人探索也大有裨益的技术。它将使人类能够接触到一块45亿年前我们共同历史的碎片。没有启发性？前往小行星可以开启一场伟大的新的太空恋情——只要我们允许它这样展开。
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