人人都知道，每天烧钱的下场一定是吃土。现在，这一下场终于喜闻乐见地降临在烧钱大户NASA身上了。

（NASA：冤枉啊我们的钱明明都花得很有用的）

但这次NASA的土吃得是理直气壮：这可不是一般的吃土，而是要远赴几十亿千米之外，去吃太阳系刚刚形成的时候就留下来的太初之“土”；而且，吃完了土，人家还要回来呢。

北京时间9月9日早晨，NASA 将把一个SUV大小的卫星送出地球，前往探测一颗有可能撞击地球的含碳小行星，并于整整七年后，将小行星表面土壤样品带回地球。这项任务名为OSIRIS-REx，翻译过来就是冥王号——但这回不是冥王星那个普鲁托了，奥西里斯是埃及的冥界之王。

 冥王号任务示意图。图片来源：NASA

“奥西里斯”这个名字是强行缩写得到的，天文学家起名字真的是……图片来源：NASA

冥王号项目是继新视野号（New Horizons）飞越冥王星、朱诺号（Juno）探测木星之后，第三个同一价位级别的太阳系探索项目，整个项目耗资约65亿人民币。而它的任务，当然就是去吃个土——但又远远不仅仅是吃土。

一颗45亿年的时间胶囊（但万一撞错了地方）

宇宙中星球千万亿，凭什么只有地球诞生了生命？这件事情我们到现在也还是不知道。照理说，这肯定和地球刚诞生时的成分脱不开关系——但是，诞生之初的那些石头，在剧烈的早期地球活动之下，早就一点都不剩了。

谢天谢地，地球是太阳系原初尘埃凝聚碰撞合并的产物，而那些尘埃还剩下一点儿在太空中漂着呢。它们，就是太阳系的小行星。这些小行星实在太小，根本就存不下什么热量，地质活动自然也无从谈起，正好保存了太阳系尘埃的初生面貌。

更重要的是，很多科学家都相信，正是这些小天体给地球带来了水和有机物质。它们也许是生命诞生至关重要的一环。

冥王号任务选择的小行星正式编号是101955，是一颗发现于1999年的近地小行星。大部分这样的小行星没有名字，但它因为被选中成了冥王号的目标，所以得名“贝努”（Bennu）——埃及神话中的不死鸟。有趣的是，和冥王星一样，贝努也是一个9岁小学生起的名字，他觉得冥王号长得像一只鸟。

为啥不按照贝努自己的形状起名字？因为从地球上看，只能看到这种分辨率的雷达图呀……图片来源：NASA/JPL-Caltech

贝努入选的第一个原因是因为它黑。黑说明碳成分高，甚至有可能包含有机物，也就更有可能获得对探索生命起源有价值的数据。第二个原因是它自转得慢——这样不至于把表面的“土”都甩出去，还能留下点儿来给探测器吃的，吃起来也安全些。第三个原因，自然是因为它近了——准确地说是轨道近地点和地球很近。但这也带来了一个问题：根据 JPL小天体数据库的记录，这颗小行星在22世纪后期有1/2700的可能性撞击地球。

贝努的轨道，确实和地球贴的有点儿近……图片来源：JPL Small-Body Database Browser

先别急着变卖家产，还是有好消息的。一是1/2700这个概率其实很低，要知道目前北京私家车摇号的单次中签率是1/700，四倍于贝努给地球带来灾难的概率呢。二是贝努也没大到那程度，它的直径是492米，换言之它的体积只有恐龙灭绝那次的1/8000。

但492米也不是闹着玩的，2013年落在俄罗斯的那个车里雅宾斯克陨石，直径还不到贝努的十分之一，也震碎了一大片玻璃，划伤上千人呢。换做贝努这样的个头，战斗民族恐怕也会顶不住。

小行星这东西的问题是，因为它太小了，所以有些很细微的力量都能改变它的轨道。比如，太阳会把它晒热，热量会散出去，但它还在旋转，这一边旋转一边释放热量的过程就会改变它的轨道！这被称为亚尔科夫斯基效应，虽然很早就有了理论计算，但毕竟还缺个实验观测。冥王号造访贝努，就为测量像这样的效应提供了绝佳的机会，也就能更准确地预测小行星轨道了。不管怎么说，近地小行星千千万，贝努不撞早晚也有后来人，要想不重到恐龙覆辙，还是得趁它们找上门来之前赶紧准确锁定了先。

怎么去，干什么，怎么回？

冥王号飞船计划从美国佛罗里达卡纳维拉尔角空军基地的41号发射塔架升空。（本来我不紧张的，但是由于9月1日刚刚在40号发射塔架发生了spaceX 的惊世一炸，忍不住担忧起来。） 绕太阳飞行一年后，它将经过一次地球借力加速，奔向贝努。两年后（2018年8月），冥王号开始接近贝努，抵达贝努附近后，飞船会利用随身携带的仪器，给这颗小行星来个全面检查；根据检查的结果，选择一个最靠谱的点采样。飞船不会着陆，它将伸长机械臂，接近后轻轻的接触小行星表面，全过程只有5秒。这段时间里采样仓会瞬间喷射出氮气把样品卷入采样仓盘中。2021年冥王号将踏上归途，2023年9月回归地球。

冥王号采样全过程。图片来源：arizonaalumni.com

飞船携带的科学仪器包括相机组（OCAMS），激光测距仪（OLA），热辐射谱仪（OTES），可见光红外光谱仪（OVIRS），和土壤X射线成像谱仪（REXIS）。图片来源：NASA

成功返回后两年是样品研究任务阶段。项目的样品按百分比已经规划好了去向，4%给加拿大，因为他们制造了激光测距仪，0.5%给小行星采样好基友日本，75%的样品将被 NASA 精心封存在休斯顿约翰逊航天中心，等待科技发展，因为相信未来的科学家将能更充分挖掘样品里的秘密。

为冥王号设计的恶搞海报……图片来源：NASA

历史上NASA还吃过哪些“土”？

其实开篇那么幸灾乐祸是不公正的，因为历史上人家又不是没吃过。

首先必须是大型吃土节目——阿波罗登月任务，共返回样品超过370千克月球土壤。

第二次的样品虽然在数量上相形见绌，但来头可大得多了：它们是来自太阳的“土”。这就是2004年起源号（Genesis mission） 采集带回的太阳风粒子样品。

第三次是名字很浪漫的星尘号探测器（Stardust）飞过彗星 Wild2的彗尾，采集带回的来自星星的尘埃。

着陆后的星尘号的样品返回舱，值得一提的是，由于星尘号的成功，冥王号也采用了几乎完全一致的返回舱设计。图片来源：NASA

月亮、太阳、彗星都有了，顺理成章地四次就是这个九月即将发射的冥王号，它将采集至少60克小行星土壤样品（最多可能达到2000g）。

另外，NASA 还有一个在酝酿之中的大作死小行星计划：小行星重定向任务（Asteroid Redirect Mission， ARM）。该任务计划飞往一颗近地小行星，用机械胳膊和机械锚，从表面抓取一个6m 的大石块，将其带回并置于环绕月球的轨道上，成为一颗天然卫星的人造天然卫星，后续任务还将派宇航员登陆并开展研究和采样的计划。我在NASA戈达德太空飞行中心曾见过项目的机械臂和机械锚样机，妥妥的黑科技。如果任务成行，那可是能成为重要的深空防御技术。当然了，这个充满黑科技和搞不好就“搬石头砸脚”的凶险项目是否确定实施暂时还不得而知，大家拭目以待吧。

小行星重定向任务的机械臂，这个真的就黑科技了……图片来源：作者提供

值得一提的是，其实日本是第一个实施小行星采样返回的国家，JAXA 的隼鸟号任务虽然不完美，但是也确实带回了不到1mg 的小行星样品（来自小行星丝川25143 Itokawa）。而正在太空中飞行的隼鸟二号计划赶在冥王号之前带回小行星龙宫（162173 Ryugu）的样品。

并且，2017年中国也将加入这场充满冒险的花样吃土大军，发射嫦娥五号去月球采集样品。CE5，加油！

（编辑：Ent）