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這張最高分辨率的小行星貝努表面的全球地圖，由2155張冥王號在2019年3月7日至4月19日之間拍攝的圖像拼貼而成，圖像涵蓋貝努小行星表面3～5千米范圍內(nèi)的區(qū)域

“冥王”已經(jīng)覬覦“不死鳥”很久了?，F(xiàn)在，它終于抓住機會親吻了它。這是不久前發(fā)生在距離地球大約3億千米外的太空中的真實一幕。與神話故事不同的是，這位“冥王”是一枚探測器，而“不死鳥”是一顆小行星。

冥王探測器近年來一直在圍繞小行星貝努（ Bennu，古埃及神話中不死鳥的名字）飛行，打量著它，計劃著該從哪里著手。而它親吻貝努小行星的真實目的，是想帶走一份貝努的表層土樣本回去研究，看它為什么“不死”。而這顆直徑不到500米的小行星，在被冥王號探測器仔仔細(xì)細(xì)地環(huán)繞探測了近兩年后，也終于迎未了和冥王號的第一次親密接觸。為了這一天，冥王號已經(jīng)演習(xí)了兩次。

采樣前的功課

貝努是一顆近地小行星，這意味著它有機會非?？拷厍?。但它畢竟個頭太小了，在地基望遠(yuǎn)鏡中僅僅是一個小亮點，看不到任何細(xì)節(jié)。想要探索太陽系里的這些小家伙，最大的難題之一就是在探測器抵達(dá)之前，人們對這些目標(biāo)幾乎一無所知。因此，一飛到地方就開始采樣顯然太魯莽和危險了，這個精細(xì)活兒可一點兒都急不得。

行星科學(xué)家和工程師會在探測器出發(fā)前，設(shè)計出周密的探測計劃，讓探測器先花上數(shù)月甚至一兩年時間做功課，充分了解這個探測目標(biāo)，然后才最終確定采樣位置、采樣方式等細(xì)節(jié)。冥王號對小行星貝努也是如此。

此前，來自日本的隼鳥2號在進(jìn)行與龍宮小行星的親密接觸時，選擇的近距離探測方案是伴飛探測。也就是說，總體保持在距龍宮小行星約20千米的軌道上，和龍宮一起繞日飛行，但又相互獨立。隼鳥2號只在需要近距離探測或采樣時，才進(jìn)一步下降飛近，完成探測或采樣任務(wù)后再返回原本的高度。

而冥王號選擇的方案是繞飛，也就是直接環(huán)繞小行星飛行，同時完成各種探測。冥王號的繞飛高度距貝努僅有1.6-2.1千米，這也是人類探測器首次成功環(huán)繞個頭和引力如此小的天體長期飛行。

在此后的近兩年時間里，冥王號一點一點調(diào)整軌道，在各種高度上地毯式掃射貝努表面的每一寸土地。對一部分需要重點考察的區(qū)域（例如備選采樣區(qū)），冥王號的飛掠高度甚至可以低至250米。通過這些近距離考察，貝努這個人類望遠(yuǎn)鏡里的小亮點，已經(jīng)一躍成為太陽系中人類最了解的小行星之一了。

由冥王號所攜相機拍攝的2155張照片拼出的小行星貝努的超高清全球影像圖，分辨率高達(dá)5厘米/像素，是人類迄今獲取的最高清的外星球全球影像圖。冥王號也攜帶了激光測高計，用2000萬個激光測距點數(shù)據(jù)，建立了貝努全球的高分辨率三維地形模型。冥王號的可見光與近紅外光譜儀發(fā)現(xiàn)，貝努表面廣泛分布著水合礦物和含碳物質(zhì)（即有機物和碳酸鹽礦物），這意味著，冥王號采回的樣品或許帶來揭示地球上水和有機物起源的線索。這些探測結(jié)果都為冥王號后續(xù)的著陸選址工作提供了有力的工程數(shù)據(jù)支持和科學(xué)評估依據(jù)。

巨石環(huán)伺的采樣區(qū)

冥王號項目組沒有想到，選擇采樣區(qū)會是一件如此棘手的事情。

或許項目組原本以為，探測器到達(dá)后只要探測得足夠細(xì)致，選擇采樣區(qū)算不上什么太難的事，頂多就是有科學(xué)價值的地方太多了，導(dǎo)致選擇困難罷了。直到冥王號探測器真的近距離看到了小行星貝努，項目組的科學(xué)家和工程師才驚訝地發(fā)現(xiàn)，之前通過地基望遠(yuǎn)鏡觀測和推算得出的結(jié)論，著實有點太樂觀了。

這顆小行星表面崎嶇多石。殘酷的現(xiàn)實為項目組尋找合適的采樣點帶來了更多困難，也為冥王號的接觸采樣增添了更多危險和不確定性。經(jīng)過反復(fù)考察和挑選，冥王號項目組還是盡可能從貝努表面選出了4個還算安全、也具備較高

冥王號攜帶的相機于2019年3月7日在距離貝努5千米高度拍攝到的小行星表面，崎嶇多石，圖中間偏下的淺色石塊約7.4米寬科學(xué)價值的備選區(qū)。最終，4個備選區(qū)里最北端的夜鶯當(dāng)選冥王號的首次采樣區(qū)。

但即使是精挑細(xì)選的采樣區(qū)，也依然免不了困難重重。冥王號設(shè)計的時候，項目組原本希望平坦的采樣區(qū)至少有直徑50米那么大，那樣即使探測器落得不那么精準(zhǔn)，也能有點容錯量。然而現(xiàn)實是，即使是目前最合適的夜鶯采樣區(qū)，也不過是巨石環(huán)伺之中一片狹小的平坦區(qū)而已，實際允許冥王號安全采樣的接觸區(qū)直徑僅有6米。如果不能準(zhǔn)確落入這個區(qū)域，那冥王號很可能還沒采集到樣品，就在降落過程中撞上大石塊，提前結(jié)束自己的探測生涯了。為了盡量減少和大

原本計劃的采樣區(qū)大小（橙圈，直徑50米）和實際允許的安全采樣區(qū)大小（藍(lán)圈，直徑6米）.對比小汽車的大小石塊的接觸，冥王號甚至要在下降過程中把兩枚太陽能板收攏成Y形。但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

全新的降落導(dǎo)航技術(shù)

起初，冥王號任務(wù)打算使用激光測距作為著陸采樣階段的主要導(dǎo)航定位手段。但為了落得更準(zhǔn)，NASA最終放棄了激光測距，改用了另一套基于光學(xué)影像的備用導(dǎo)航定位方案——自然特征跟蹤（Natural Feature Tracking，簡寫為NFT）技術(shù)。

冥王號在降落過程中不斷實時拍攝采樣區(qū)附近的照片，用這些照片和已有的三維地形和影像數(shù)據(jù)庫比對，匹配采樣區(qū)一帶的特征石塊作為地標(biāo)，就可以更新自己的實時位置、速度和計劃采樣位置，如果檢測到拍攝的影像里有危險障礙物，還可以自主撤離。NFT技術(shù)的可靠性在冥王號探測器之前的兩次降落采樣演習(xí)中得到了驗證，而在實際降落采樣過程中，冥王號也依靠這種技術(shù)實現(xiàn)了精準(zhǔn)降落。

碰一下就走，也要帶走一點樣品

面對直徑不到500米、重力極其微小的小行星貝努，冥王號采用了“接觸即離”式采樣（Touch-And-Go，簡寫為TAG），也就是碰一下就走。這和日本的隼鳥2號探測器在小行星龍宮上的采樣策略幾乎一樣。冥王號的整個接觸采樣過程耗時約4.5小時，共需完成3次點火操作，才能從原本的繞飛軌道下降到貝努表面