JAXA 計劃於 2040 年代末執行 NGSR 任務,從 289P/布蘭潘彗星採集樣本返回地球

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日本宇宙航空研究開發機構 JAXA 想把彗星 289P/Blanpain 的樣本帶回地球——來自一個地下表層,可能自太陽系誕生以來幾乎沒有變化。

日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)正考慮實施「下一代小天體樣本返回」(NGSR)計畫,旨在將 289P/布蘭潘(Blanpain)彗星上的原始物質帶回地球。這項被定位為 JAXA 在 2030 年代重大計畫的倡議,已於 2025 年的月球與行星科學大會(LPSC)上,透過概念報告正式對外發表。該任務具備長遠的規劃藍圖:預計於 2034 年發射,並於 2041 年抵達彗星,而樣本返回地球的時間則定於 2040 年代末,初步估計為 2048 年。

目標天體 289P/布蘭潘彗星最早由天文學家尚-雅克·布蘭潘(Jean-Jacques Blanpain)於 1819 年 11 月 28 日發現,但隨後失蹤了將近兩個世紀,直到 2003 年發現的小行星 2003 WY25 與其推算軌道吻合才重見天日。該天體半徑約為 160 公尺,並在 2013 年的一次噴發活動中證實了其彗星性質。相較於活動劇烈的天體,這顆彗星的噴發活動較低,塵埃與氣體排放速度較慢,因此在執行探測機動任務時更為安全。

該任務的科學目標集中於研究太陽系前物質以及星際化學。與小行星龍宮(Ryugu)這類長期受輻射影響的天體不同,彗星的大部分時間都遠離太陽,因此其內部保存了最原始的冰與塵埃,這些都是早期太陽系的關鍵證據。若能成功將這些樣本帶回,將可提供生命化學前體源自星際空間的直接證據,並有助於釐清原行星盤外圍區域的形成機制。

為了保存揮發性化合物,工程方案需採用「低溫鏈」技術,包括現場分析與樣本凍乾處理,隨後在返回地球時將樣本移至專用的低溫無塵室。探測器將由深空軌道傳輸模組(DSOTV)與專門的著陸模組組成,後者將沿用「隼鳥 2 號」任務中使用的「小型攜帶式衝擊器」(SCI)技術,以獲取未受損的原始物質。為了研究天體內部結構,計畫將部署地震儀,並使用雙基雷達探測米級大小的孔隙。

JAXA 在樣本返回任務方面擁有豐富經驗,包括成功的「隼鳥 2 號」以及預計於 2026 年發射的「火星衛星探測」(MMX)計畫。然而,NGSR 計畫從構思到返回歷時長達 20 年,這對如何長期維持政治與公眾的支持提出了挑戰,可能需要透過國際合作來達成。

在其他太空研究領域,任職於 NCCR PlanetS 框架下的伯恩大學(UNIBE)與日內瓦大學(UNIGE)研究人員,已透過韋伯太空望遠鏡(JWST)的數據證實 TRAPPIST-1b 與 1c 行星並不存在濃厚的大氣層。伯恩大學的布里斯-奧利維耶·德莫里(Brice-Olivier Demory)教授指出,由於缺乏重新分配能量的大氣層,這些行星的晝夜溫差超過 500 攝氏度,這項針對極端環境的研究與 NGSR 計畫的長期規劃形成了鮮明對比。

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來源

  • SpaceDaily

  • alphagalileo.org

  • JAXA's 22-Year Bet on Frozen Comet Samples: What a Multi-Decade Mission Timeline Means for Planetary Science Funding

  • Japan astronauts want to shoot a comet, dig beneath its surface, and bring back frozen relics from the birth of the solar system - Ecoportal

  • JAXA Aims for a Historic 2030s Mission to Fetch Samples from an Ancient Comet

  • Japan's SEBEL Mission to Shoot a Comet for Science - NovusNews UK

  • JAXA Plans To Bring Back Pristine Early Solar System Samples From A Comet

  • Scienmag

  • myScience.ch

  • Université de Genève

  • Université de Genève

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