只活17小時的德國機器人,向幾億公里外的地球傳回難以置信的圖片

隨著社會的發展和科技不斷進步,許多國家都在不約而同地加大對太空宇宙的研究。2014年由日本、德國的合作項目——探索「龍宮」小行星逐漸拉開帷幕。

「龍宮」小行星其搭載的機器人雖然在目的地只存活了17個小時,但是它取得的成果令遙遠的地球上科學家們感到不可思議,它究竟向地球傳回了什麼照片?

探索「龍宮」計畫的介紹

「龍宮」小行星最早由美國林肯實驗室于1995年發現,在2015年由小行星中心命名,其名來自日本民間的神話故事中海龍王在海底的宮殿,所以簡稱「龍宮」。日本宇宙航空研究開發機構于2014年確定了探索「龍宮」的Hayabusa 2計畫,決定發射隼鳥二號探測器前往。德國相關機構被應邀共同參與該項目的研究,探測器搭載的機器人就是由德國製造完成的。

隼鳥二號探測器在「龍宮」存活時間僅17小時的機器人名為MASCOT,它外觀小巧精緻,只有十公斤重,但是攜帶了照相機、光譜儀、磁力計和輻射計四種儀器。

由于是電動型機器人,其電池只能提供十多個小時的壽命,在這期間它必須將相關的資訊傳輸到隼鳥二號探測器上再傳輸回地球。MASCOT的主要任務是代替人類完成對小行星的探索,具體包括對「龍宮」的地形地貌勘查,其內部結構和行星表面的溫度、磁性等。

MASCOT隼鳥二號探測器到達「龍宮「附近後將MASCOT從51米高空拋了出去,由于其自身重量很小所以不會造成太大損傷。在下落過程中,MASCOT運用自身的照相機功能並拍攝了20張照片,讓我們瞭解到這顆小行星的表面猶如黑白照片,只有一些輕微起伏的山脈和厚重的塵埃,遠不及地球充滿色彩。

為什麼選擇用機器人代替人類對「龍宮「進行探索?

首先我們要解釋一下為什麼要探索小行星。小行星是太陽系中的一些小型天體,有一部分由太陽系形成時期就由微行星演變而來,歷史悠久,所以科學家們想要瞭解太陽系形成的相關問題時可以從這些小行星下手。

而「龍宮」就是產生于太陽系形成初期的小行星,位于地球附近,因為在從「龍宮」形成到至今它都沒有和星體發生物質交換,所以它的物質與46億年前剛剛組成太陽系的物質相似度極高,它是最合適的探測物件。「龍宮」距離地球較近,且它的直徑僅為一公里,是真正意義上的「小」行星。MASCOT機器人不能像其他太空機器人一樣持續移動,只能通過輕微地跳躍前進,所以「龍宮」的環境剛好適合MASCOT的探測范圍。

龍宮表面的模樣還有就是MASCOT要幫助隼鳥二號。隼鳥二號的第一個任務是對「龍宮」進行全身拍照,同時收集各項資料。第二個任務是需要登陸龍宮小行星並採集地面上的土壤、塵埃以及地下的岩石樣本。想完成這兩個工作僅靠自身力量是不行的,所以就需要MASCOT的説明。

龍宮地質樣本那為什麼不能是人類登上龍宮而是用機器人代替呢?第一是人力完成探索工作的難度比較大,造價也很高。對人類來說,到達小行星進行勘察極具挑戰,太空人的培養週期既長又有難度,不能短期速成。第二是成本過高。人類要到達太空花費巨大,更不用說還要到達遙遠的小行星當中了,動輒幾十億的成本問題一直是人類進行太空探索任務的重大阻礙因素。第三對于人類來講,未知的環境裡存在著太多的危險。

艙外航太服花費巨大使用機器人可以幫助我們探索到一些遙遠又難以到達的地方並且執行高難度的探測任務,也保護了人類的生命安全。

機器人17個小時內探索到了什麼?

MASCOT最終出色地完成了任務,它的工作時間比科學家預計的十六個小時的電池壽命還多一個小時, 在MASCOT工作的17小時裡,雖然連地球上的一天都不到,但是在「龍宮」上卻相當于存在了兩天半。這是因為根據它拍攝照片的時間可以推算出「龍宮」的一天一夜大約為地球上的7小時36分鐘,比我們地球的一天一夜要短三分之一。儘管它是一個直徑只有一公里的小行星,但也存在著晝夜交替現象。

龍宮上的時間更快開頭提到Mascot在下降的20分鐘裡一共拍攝了20張照片,向我們展示了一個孤寂無聲,沒有色彩的星球的面貌。

在Mascot傳回的第一張照片中,我們可以觀察到其地形是凹陷的,並不是我們在地球所觀察那麼的圓潤;通過MASCOT採集回來的土壤,我們大致能夠看到它像是被磨成粉的碳末組成的地質結構,經過檢測令科學家們大為震驚。居然發現了水分,證明了我們的地球存在的水分並不是偶然,宇宙中出現其他生命的幾率大大增加。

地表形態此前科學家們通過觀測曾認為龍宮小行星上可能含有水分,通過對採集到的小行星沙土樣本可知這些水大部分以固態冰的形式存在于小行星之上,如果表面溫度超過零度這些固態冰就會轉化為液態水或水蒸氣。但正是由于對這些小行星構造的研究才發現宇宙中是普遍存在水的。但是根據科學家們之前的推測「龍宮」沙土中應該有有機物的,但是經過檢測這沙土中並沒有有機物。

表面岩石存在水分除上述任務以外,還有一項是根據探測的結果推測其對地球的威脅性如何,會不會撞向地球。經過它們的探測,龍宮小行星與地球的距離在15億到6億公里左右,一般認為只有距離地球750萬公里以內的小行星才會有較大的撞擊威脅,所以推測其暫時不會對地球造成影響。

結語隼鳥二號和MASCOT的出色表現讓我們對未來向外探索充滿期待,越來越多擁有尖端技術的機器人會代替我們去探測宇宙。科學家們不斷通過高科技技術揭開更多關于人類起源和生存的謎題,只要我們相信科學,對科技充滿信心,在不久的將來人類對地球外的認知一定會愈加熟悉。


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