科技猎（原标题：小行星取样探测器成功发射 专程探访地球潜在威胁）
文/水兄
美国航天局（NASA）首个小行星取样探测器OSIRIS-REx北京时间今天临晨发射成功，踏上往返长达7年旅程。的这个名字有点奇怪的探测器是做什么的呢？
OSIRIS-REx成功发射瞬间（来源：NASATV直播截屏）
2011年5月25日，NASA宣布将发射一个航天器执行小行星样本返回任务。这项任务全名为Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer（OSIRIS-REx），直译过来就是“起源、光谱释义、资源识别、安全性和风化层辨认探测器”，耗资约8亿美元。这是 NASA“新疆界计划” 的第三项任务，前两项是“新地平线”号和“朱诺”号，前者获得了巨大的成功，后者刚刚成功抵达木星开展工作。
在总装车间里的OSIRIS-REx（来源：NASA’s Goddard Space flight Center）
这样长的名字结果硬是凑出一个容易记忆的缩写。OSIRIS是埃及最重要的九大神明（Great Ennead）之一奥西里斯，他生前是一个开明的国王，死后是地界主宰和死亡判官，还是复活、降雨和植物之神，所以又被称为“丰饶之神”。他虽然是冥界之神，但他并不是黑暗的神，相反，他象征着埃及人所相信的死后可以永世荣耀的希望之神。小行星被看作是形成大行星的“建筑材料”，很有可能还是生命的使者。它们包含着水、有机物、金属等自然资源，生命可能就来自小行星，而未来人类的太空探索和经济建设也要依赖于小行星上的这些材料。如此说来以奥西里斯之名相称也挺合适。不过我们还是从科学上再来解读一下这个探测器的名称，看看它到底要做些什么事情。
古埃及神明奥西里斯（来源：www.allesoveregypte.nl）
Origins起源
对一个富含碳的小行星Bennu（贝努）进行取样并返回地球进行分析。
Spectral Interpretation 光谱释义
补充望远镜观测的数据，为完整的小行星成分分析提供直接的观测资料。
Resource Identification 资源识别：
对小行星化学成分及矿物分布进行绘图。
Security 安全：
在小行星轨道上对日照情况进行观测，观察是否存在“雅尔科夫斯基效应”，即当小行星吸收阳光并释放热量时会对小行星产生的微小的推动力从而改变其运行轨道。（还有一种称呼叫YORP效应，分别是雅尔科夫斯基、奥基菲、拉德齐耶夫斯基、帕德克四位科学家名字的首字母）
Regolith Explorer 风化层探测器：
对目标取样区风化层进行亚厘米级尺度的观测研究。
OSIRIS-REx任务轨道示意图（去程，蓝色为地球的轨道，白色为小行星贝努的轨道，绿色为OSIRIS-REx运行轨道（来源：NASA’s Goddard Space flight Center）
根据计划，OSIRIS-REx将由“宇宙神5号”411型（非对称结构）运载火箭发射升空，从2016年9月8日开始将有一个长约34天的发射窗口。OSIRIS-REx将绕着太阳运转一年时间，并借用地球的引力场奔向小行星贝努，预计2018年8月抵达。OSIRIS-REx上携有一个小型火箭助推器可以帮助它降低速度与贝努实现会合，2个月以后，探测器将展开详细考察。考察过程将持续超过1年时间，期间将对采样区进行拍照、绘图，选定最终的着陆区。随后就是最关键、最激动人心的一刻，探测器将会短暂地接触贝努的表面提取样本。在采样机械臂与地面接触的5秒钟内，它会向地面泵出氮气，设想中地面会扬起灰尘甚至石块，采样器头部就可以捕获这些样本。探测器将携带足以进行3次取样的氮气，争取能带回60-2000克样本。
2021年3月，从小行星启程的窗口终于打开，届时OSIRIS-REx将以胜利者的姿态踏上返回地球的旅程，再经过2年半也就是2023年9月，它将荣归故里。在接近地球时，样品返回舱与探测器分离，并在隔热罩的保护下进入地球大气，最终在犹他州测试训练场着陆。
OSIRIS-REx在小行星表面工作效果图（来源：NASA’s Goddard Space flight Center/Katrina Jackson）
OSIRIS-REx飞行器部分由洛克希德-马丁太空系统公司总装生产，太阳能帆板展开时长6.2米，宽2.43米，高3.15米，总重2.11吨。探测器主要搭载5个设备，又多家单位研发，分别是：相机套装（OCAMS）――包含了4色行星表面绘图仪（MapCam）、20cm望远镜（PolyCam）（距小行星200万公里处开启）、取样活动观察相机（SamCam）（拍摄速度最快达1.6秒一张照片）三台相机、激光高度仪（OLA）、热辐射光谱仪（OTES）、可见光与红外光谱仪（OVIRS）、风化层X射线光谱仪（REXIS）。
OSIRIS-REx有效载荷示意图（来源：NASA’s Goddard Space flight Center）
虽然深度“深度撞击-星尘”号、“隼鸟”号早已实现了首次彗星取样返回和首次小行星取样返回，但那几次所取得的样本数量十分有限，比如后者只收集了1500个样本微粒而已，而这次OSIRIS-REx计划带回至少2盎司的样本，这是有天壤之别的。另一方面，小行星贝努（编号101955）也似乎有点与众不同，它被发现于1999年9月11日，
直径约为500米，它的轨道很特别，每隔6年就会穿过地球轨道，有时候可以从地球上看到它。科学家预测，这颗小行星将于2135年穿越地球和月球之间。22世纪末，它将近距离接近地球，碰撞地球的概率为1/2500，这已经是个相当高的概率水平了。贝努
全身“漆黑”，说明含碳量很高，而碳又是形成有机化合物必不可少的元素，因此成为科学研究的重要目标。
小行星贝努效果图（来源：NASA）
小行星贝努发现时的影像（来源：网络）