美国宇航局的新目标

要了解如何通过三个简单的步骤飞入小行星，请启动此处的图库。

21 世纪已经过去了近八年，NASA 能够完成的最壮观的载人任务就是前往距离地球仅 210 英里的国际空间站。NASA 当前载人航天计划中最雄心勃勃的部分，也涉及访问我们已经去过的天体：月球。宇航员、太空爱好者和公众对太空探索的渴望更加激动人心、更加英勇、更加新颖。比如说，让宇航员降落在以每秒 15 英里的速度在太空中疾驰的遥远岩石上。

这正是 NASA 一直在研究的那种旅行。事实上，NASA 的科学家最近确定，利用当今开发的技术，载人前往近地小行星是可能的。这项任务并不容易。两三名机组人员将乘坐一艘狭窄的航天器，花费数月时间才能到达他们贫瘠、几乎没有重力的目标。然而，这样的任务甚至正在考虑中，这在很大程度上说明了 NASA 下一批航天器的多功能性以及该机构对它们的雄心壮志。至少，这是一个信号，表明太空探索很快就会变得更加令人兴奋。

小行星的魅力
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这不是我们第一次造访小行星。多年来，我们一直使用无人太空探测器以代理方式造访它们。2000 年，NASA 的NEAR Shoemaker航天器抵达 433 Eros，一个世纪前，它成为人类已知的第一颗近地小行星；五年后，日本隼鸟号探测器降落在 25143 号小行星 Itokawa 上。

然而，无人探测器也有其局限性。NEAR Shoemaker和隼鸟号收集了大量数据，但我们仍然不知道它们访问的小行星的确切成分和内部结构。尽管隼鸟号的设计目标是从糸川收集两个小样本，但令人怀疑的是，当它在 2010 年返回时，它是否真的会携带任何东西。

然而，人类可以更有效率。与机器人不同，我们可以实时适应环境。“我们花了数周时间驾驶火星探测器靠近岩石，试图确定它是什么，”美国宇航局约翰逊航天中心的工程师、任务可行性研究的联合负责人之一罗布·兰迪斯 (Rob Landis) 说。“宇航员可以在几秒钟内做出这一判断。”

人类宇航员可以比机器人更聪明地穿越小行星，从而更容易部署科学仪器、收集样本并集中精力寻找最感兴趣的区域。行星学会项目主任布鲁斯·贝茨说：“毫无疑问，在人类任务中，我们将比以往更好地描述小行星。”

需要进行大量的特性描述。虽然大多数小行星与地球的距离都很安全（火星和木星之间约 1.9 亿英里宽），但木星的引力以及较少见的小行星之间的碰撞可能会将这些物体抛入离地球太近的轨道。例如，直径 270 米的小行星 99942 阿波菲斯将于 2029 年在距地球约 24,000 英里的地方经过，并可能在 2036 年再次直接撞击地球。

如果我们希望偏转小行星，我们需要比现在更多地了解它们。首先：它们究竟是由什么构成的？隼鸟号的测量结果表明，糸川 40% 的体积是空的。如果有些小行星真的如此多孔，那么这对于任何摧毁或偏转地球物体的计划都是有用的信息。

然而，避免世界末日并不是研究近地小行星的唯一原因。它们可能是未来深空探险的漂浮金矿。初步观察表明，一些小行星富含有用矿物质，更好的是，还有冰冻水——这是太空旅行者最希望找到的宝贵资源。如果能从小行星中提取水，它不仅可以用于饮用，还可以分解成氧气用于呼吸和氢气用于火箭燃料。“这可能是到达火星的终极方法，”兰迪斯说。

**远超月球
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41 年前，诺斯罗普公司（现诺斯罗普·格鲁曼公司）的一位科学家提议使用月球火箭前往小行星。在某些方面，NASA 的最新计划与之类似；它也依赖于专为月球旅行设计的航天器 - 属于星座计划的飞行器，NASA 正在建造这些飞行器以取代航天飞机，然后前往月球及更远的地方。

尽管硬件相似，小行星任务与月球之旅却大不相同。事实上，小行星任务有一个明显的优势：宇航员目的地的重力几乎可以忽略不计，这意味着他们回家所需的燃料更少。

然而，由于没有重力，第一个到达小行星的人不会为人类迈出一大步，也不会驾驶沙滩车。“你将背着背包四处飞行，”阿波罗 9 号宇航员、现任 B612 基金会主席的拉斯蒂·施韦卡特 (Rusty Schweickart) 说，该基金会的目标是“在 2015 年前以可控的方式显著改变小行星的轨道”。宇航员可以使用遥控仪器从航天器内部探索小行星，或者他们可以通过向小行星发射钩子并将其卷入其中，将航天器固定在小行星表面。

最大的后勤障碍是所涉及的距离。前往月球需要几天时间，行程 238,855 英里，但前往任何感兴趣的小行星需要花费一个多月的时间，距离可达 450 万英里。两三名机组人员将在他们狭小的住所里住几个月。心理实验和历史先例表明，孤立和无聊会摧毁一个原本理智的人的精神；NASA 必须找到一种方法来防止前往小行星的机组人员失去理智。它还必须设计一种方法来保护宇航员免受地球磁场保护之外的强烈宇宙辐射。

然而，最不祥的是，还有一个小问题：如果前往小行星的太空旅行者出现任何问题，几乎没有获救的机会。

**目的地：未知
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我们会探访哪些小行星？“我们需要一颗轨道与地球轨道非常相似的小行星，”美国宇航局天体生物学研究所高级科学家戴维·莫里森 (David Morrison) 说道。“这样的小行星并不多，所以我们必须开展新的调查。”理想的目标小行星直径至少应为几百米，自转速度非常慢，为 10 小时或更长时间，并且有可能过于靠近地球。科学家猜测大约有 1,000 颗小行星符合这些标准 - 但我们尚未发现它们。

2005 年，国会要求 NASA 制定一项计划，在 2020 年底前探测、跟踪、编目和描述 90% 的近地天体（包括彗星和小行星在内的扩展类别），这些天体直径在 140 米及以上。但问题在于：目前 NASA 没有足够的预算来在截止日期前完成该计划。

国会和 NASA 之间的互动带来了更现实的政治问题。乔治·布什总统政府的既定目标是在 2020 年之前启动一项“扩展”的月球任务，随后建造一个永久性的月球基地，作为载人火星任务的跳板。然而，这一切都可能在明年的选举后改变。新政府可能会将载人太空探索的资金转移到许多其他项目上，比如卫星气候科学。“我认为，布什政府今天提出的人类太空探索新时代的计划不太可能在选举中得以实施，即使共和党人当选，”火星学会主席罗伯特·祖布林说。

不过，一些专家认为，无论谁在 2008 年获胜，星座计划都会继续推进；如果不这样做，航天飞机退役后，NASA 将没有任何航天器。尽管可行性研究并不意味着我们很快就会前往小行星，但它确实告诉我们，如果我们决定前往，我们就能到达那里。所以，如果有一天我们发现需要访问 99942 阿波菲斯，以找到阻止它与地球相撞的最佳方法，或者我们需要为前往火星的宇航员提供一个加油站，我们可能会很幸运。

Dawn Stover 是PopSci 的特约编辑。她住在华盛顿州的怀特萨蒙，在那里可以清楚地看到夜空。