隨風(fēng)的生活
美國宇航局和歐洲航天局都分別計(jì)劃在這個(gè)十年結(jié)束前執(zhí)行谷神星樣本返回任務(wù)。谷神星座落于火星和木星之間的小行星帶，直徑950公里，是距離太陽最近的矮行星，同時(shí)也是太陽系內(nèi)側(cè)唯一的矮行星。研究發(fā)現(xiàn)谷神星是除地球外，太陽系內(nèi)側(cè)水資源最為豐富的天體，也因此成為天文學(xué)家的寵兒。
4000米高的阿胡拉火山，是谷神星上最引人注目的地貌。這幅模擬透視圖使用了“黎明”號(hào)飛船獲取的色彩增強(qiáng)圖像
美國宇航局和歐洲航天局都分別計(jì)劃在這個(gè)十年結(jié)束前執(zhí)行谷神星樣本返回任務(wù)。這顆矮行星的軌道處在火星-木星間主小行星帶的內(nèi)側(cè)。2015年，宇航局的“黎明”號(hào)飛船對(duì)谷神星進(jìn)行細(xì)致研究，所得出的一些發(fā)現(xiàn)超出科學(xué)家此前預(yù)計(jì)。
隨著航天器和機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，執(zhí)行外星球樣本采集和返回任務(wù)的難度降低，也因此重新獲得航天機(jī)構(gòu)的重視。作為“旅行-2050”調(diào)查的一部分，歐航局發(fā)表了一份白皮書，倡導(dǎo)盡早實(shí)施一項(xiàng)樣本返回任務(wù)。
谷神星藝術(shù)概念圖。谷神星座落于火星和木星之間的小行星帶，直徑950公里，是距離太陽最近的矮行星，同時(shí)也是太陽系內(nèi)側(cè)唯一的矮行星
谷神星存在大量地下水冰，同時(shí)還存在活躍的化學(xué)過程和火山活動(dòng)，有能力孕育出微生物。在谷神星地表的很多區(qū)域，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了有機(jī)化合物，此外還發(fā)現(xiàn)過去曾出現(xiàn)適居地表環(huán)境的證據(jù)，甚至有證據(jù)表明谷神星表面的某些區(qū)域存在液態(tài)水。
宇航局“黎明”號(hào)項(xiàng)目科學(xué)家、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的行星地質(zhì)物理學(xué)家朱利·卡斯蒂洛-羅格茲表示：“谷神星液態(tài)水體的規(guī)摸多種多樣，可能是鹽水坑，區(qū)域尺度的海洋或者只是脈巖中的些許水體?！?/p>
“黎明”號(hào)傳回的谷神星照片，拍攝時(shí)距谷神星大約440公里。此時(shí)，“黎明”號(hào)已進(jìn)入最低軌道，最后一次繞飛谷神星。照片中，靠近地平線的隕坑寬度較大，在35公里左右
卡斯蒂洛-羅格茲指出谷神星的直徑只有950公里左右。令人感到奇怪的是，谷神星的內(nèi)部一度像個(gè)泥球一樣，這種狀態(tài)持續(xù)了數(shù)十億年之久。這種內(nèi)部構(gòu)造存在一個(gè)數(shù)百公里厚的巨大液態(tài)層，里面充斥著巖石顆粒?，F(xiàn)在的谷神星被一個(gè)冰殼包裹，但冰殼下方可能仍是一個(gè)由液體和巖石構(gòu)成的泥球。
樣本返回任務(wù)不僅能夠幫助行星學(xué)家尋找生命跡象，同時(shí)也能加深他們對(duì)谷神星地質(zhì)特征的認(rèn)知。
左圖展示了“黎明”號(hào)從1470公里的高度看到的谷神星。右圖展示了“黎明”號(hào)測量到的谷神星引力場變化，能夠?yàn)榭茖W(xué)家了解谷神星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供線索。紅色區(qū)域的正值較高，對(duì)應(yīng)的引力拖拽超出科學(xué)家此前預(yù)計(jì)；藍(lán)色區(qū)域的負(fù)值更高，對(duì)應(yīng)較弱的引力拖拽
歐航局白皮書主執(zhí)筆人、馬克斯·普朗克太陽系研究中心博士后研究員史先（Xian Shi，音譯）表示，為了進(jìn)行一次詳盡的有機(jī)化合物、礦物學(xué)分析或者年代測定，我們需要高精度的測量。這些測量只能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行?？ㄋ沟俾?羅格茲指出一些樣本甚至可以儲(chǔ)存起來，等到更先進(jìn)的設(shè)施出現(xiàn)后再進(jìn)行分析。
谷神星可能仍存在活躍的地質(zhì)活動(dòng)。不過，由于谷神星內(nèi)部溫度很低，這顆矮行星上的任何火山都很可能是“冰火山”。這意味著谷神星上的火山不會(huì)噴發(fā)熔化的硅酸鹽，而是噴出甲烷、氨、液態(tài)水和二氧化硫。
卡斯蒂洛-羅格茲表示有證據(jù)表明谷神星的奧卡托隕坑（在過去1000萬年內(nèi)）和4000米高的阿胡拉火山（在過去1億年內(nèi)）有火山活動(dòng)。
歐航局的白皮書呼吁在2029年發(fā)射谷神星探測飛船，2032年飛掠火星，借助火星的引力奔赴谷神星。2034年，這艘飛船將抵達(dá)目的地。樣本艙返航耗費(fèi)的時(shí)間將超過飛船前往谷神星的耗時(shí)。這是因?yàn)闃颖九摏]有機(jī)會(huì)借助一顆行星的引力輔助，沒法加快重返地球的腳步。此外，返回艙推進(jìn)系統(tǒng)的功率可能不及母船。
“黎明”號(hào)鏡頭下的谷神星最高山——阿胡拉山，高4千米，寬17千米。阿胡納山地區(qū)是谷神星上少數(shù)幾個(gè)存在大量碳酸鈉的區(qū)域之一（右下圖像中的綠色和紅色區(qū)域）
史先表示假設(shè)返航大約需要5年時(shí)間，本世紀(jì)40年代初谷神星的樣本就可以送達(dá)地球?？ㄋ沟俾?羅格茲指出，現(xiàn)在就敲定樣品返回艙的著陸地點(diǎn)還為時(shí)尚早。但通常情況下，這種返回艙會(huì)選在沙漠著陸，以便更容易發(fā)現(xiàn)和回收。
樣本返回任務(wù)的首要目標(biāo)是確定谷神星的出生地，及其形成位置與“地球水從何而來？”這個(gè)問題之間的聯(lián)系。
谷神星的Oxo隕坑，寬10公里。這幅透視圖使用了“黎明”號(hào)飛船獲取的色彩增強(qiáng)圖像
宇航局的“黎明”號(hào)飛船在谷神星表面探測到氨，說明這顆矮行星是在比目前位置更靠太陽系外側(cè)的地區(qū)形成的。沒有人確切知道它的出生地，但可能在所謂的冰線之外。冰線是指在太陽特定距離的一個(gè)位置，在太陽系形成初期，這一帶的水、氨和甲烷等揮發(fā)性（或容易蒸發(fā)的）化合物可以凝結(jié)成冰晶。
