目标距离我们2.3亿英里,长度22英里。它是一颗小行星,NASA计划将一艘航天器送入绕行轨道。
去年8月,“火星观测者”(Mars Observer)失踪后,许多行星科学家对这艘耗资数十亿美元的航天器“孤注一掷”的设计感到遗憾。如果其众多仪器组件能由更小、更便宜的探测器分批携带,研究人员现在或许正在仔细研究火星照片,而不是期盼一次替代任务。从这个角度来看,至少NASA听取了批评者的意见:其新推出的无人太空探索计划将采用一系列低成本、目标明确的无人探测器。
然而,低成本并不一定意味着低风险或技术常规。恰恰相反,在这些新任务中的第一个任务里,NASA正尝试一项完全不同的挑战:它计划向一颗小行星发射一艘航天器——不仅仅是进行一次快速飞掠(“伽利略”号探测器已经完成过),而是要在22英里长的小行星岩石周围进行为期一年的轨道绕行。这将是人类首次将航天器送入绕行比月球还小的天体。
近地小行星交会(NEAR)探测器将在约翰霍普金斯应用物理实验室建造。如果一切按计划进行,一枚“三角洲2号”(Delta 2)助推火箭将于1996年2月将这艘耗资1.5亿美元、重1700磅的探测器送入太空。近三年后,也就是1998年12月,探测器将进入小行星Eros的轨道。
Eros是一颗“叛逆者”。它于1898年被发现,是第一颗在火星和木星之间、大部分小行星绕太阳运行的1.5亿英里宽的小行星带之外发现的小行星。Eros是200颗近地小行星之一:它的轨道延伸到小行星带,但并非平行于行星,而是会穿越火星的轨道,有时还会接近地球的轨道。1975年,它曾近距离飞掠地球,距离仅1400万英里。
当高尔夫球车大小的NEAR探测器于1998年抵达Eros时,这颗小行星将离我们更远——远超火星,距离地球2.3亿英里。为了到达那里,NEAR飞船将遵循一个盘旋的轨迹,首先在1996年8月飞掠火星轨道。然后,在1997年初,飞船将开始返回地球,近距离经过地球,距离地球仅300英里。在地球引力的作用下,它将获得新的动量,因为地球以约每小时7万英里的速度绕太阳运行。这次引力助推将使NEAR进行一次巨大的U形转弯,将其甩向Eros。
如果NEAR探测器名副其实,它将为研究人员提供有史以来最接近、也是最长时间对小行星的观测。NASA计划将航天器设置在距离Eros表面仅15英里的轨道上。将NEAR送入这样一颗比曼哈顿大两倍的岩石的近距离轨道将是一项艰巨的任务。届时,真正的乐趣才刚刚开始,NEAR任务科学家安德鲁·陈(Andrew Cheng)说道。
在NEAR抵达Eros前一两个月,地面控制人员将开始把NEAR的速度从每秒3000英尺减慢到约15英尺。陈说:“我们必须将其速度降至非常低,因为Eros非常小。它的引力非常微弱。如果速度太快,它就无法捕捉到你。我敢打赌,如果你从Eros上跳起来,你就会进入轨道。”
为了精确控制航天器的轨道,任务科学家需要对这颗土豆形状的小行星不对称的引力场进行极其精确的测量。因此,在减速NEAR之后,地面人员将首先让它滑行飞掠Eros。通过测量航天器无线电信号的都普勒频移,研究人员将能够确定小行星的引力如何影响探测器。只有到那时,控制人员才会再次启动探测器的推进器,将其操纵入轨道。
然后,NEAR将对Eros进行为期一年的勘测。光谱仪将绘制出小行星表面元素的矿物分布图,一台高分辨率相机将捕捉到细小到3英尺的细节,而一台磁力仪将揭示Eros是否具有微弱的磁场。由于小行星是早期太阳系的遗迹,研究人员希望NEAR对Eros的长期观测能够为我们了解地球和其他行星诞生时的环境提供深刻见解。
但这一切都将取决于NEAR能否首先进入Eros的轨道。陈说:“这从未被做过。这无疑是一个挑战。我们认为我们知道如何做到。”














