科学：中国科学家提揽星九天计划 要将百吨小行星带回地球(4)

　　然而，2017年ARM项目被终止。尽管没有付诸工程实施，ARM项目在人类历史上首次科学地开展了小天体操控任务论证。

　　我们提出的“揽星九天”计划，其将小天体捕获到地球表面的独特任务目标，决定了在关键技术、任务设计、操控平台设计等方面与ARM项目有着显著的区别。

　　探索之路

　　小天体取样返回耗资高昂

　　开展小天体探索，对研究太阳系起源、地球上水的来源及生命起源，同时减少近地天体对地球的威胁都具有重要意义。美国、欧空局和日本是小天体探测领域的第一梯队，我国于2012年开展了小行星飞越探测试验。

　　小天体探测分为绕飞、着陆、取样返回、撞击等方式，其中难度最大、最有展示度、科学价值最高的探测方式是从小天体上获取样品并带回地球。日本是世界上唯一成功实施从小天体上取样返回任务的国家。

　　“隼鸟”号是日本宇宙航空研究开发机构于2003年发射的小天体取样返回探测器。历经发动机故障、投放机器人失败、与地面失联、燃料泄漏等九死一生之后，于2010年将“糸川”小行星样品带回地球，是人类首次从小行星上采集到物质。

显微镜下的“隼鸟”号样品微粒 （中科院王蜀泉研究员拍摄）

　　“隼鸟”号总投资2.5亿美元，带回地球约1500个物质微粒，单个微粒尺寸约为千分之一毫米，平均单个微粒耗费约17万美元。正在实施的“隼鸟二号”、“OSIRIS-REx”等任务预算为数亿美元，目标取样重量不超过2公斤。深空取样返回的高成本由此可见一斑。

　　现有高成本的取样返回方案，难以适应未来太空采矿任务的发展需求。面向太空采矿的星际大航海时代，必须创新深空取样返回的技术方案，降低单位重量样品的带回地球成本。

　　太空采矿

　　小天体“串门”带来的机遇

　　小天体包括彗星、小行星、流星体和其他星际物质。彗星主要由冰、氨等挥发性物质构成，在接近太阳时，会拖着长长的彗尾，也被称为扫帚星。英国皇家天文学会将直径在100微米到10米之间的小天体界定为流星体，直径更大的小天体称为小行星，直径更小的则称为星际尘埃。

　　在太阳及行星引力摄动下，小天体会“出轨”，从一个轨道“串门”到另外一个轨道。比如火星的引力会让部分主带小天体“串门”到地球附近，成为近地小天体。有科学家认为地球上的水甚至生命，是小天体“串门”时带过来的，甚至认为正是小天体“串门”才造就了地球的生命之河。