迷你衛(wèi)星是一種短暫的小型衛(wèi)星，只能在地球軌道上短暫停留。球運一些科學(xué)家認(rèn)為漫游的行們太空巖石可能是未來太陽系探索的有用工具。（圖片來源:uux.cn/尼古拉斯·福德）
（神秘的助們種地球uux.cn）據(jù)美國生活科學(xué)網(wǎng)站（凱利·普萊斯）：2006年，由美國國家航空航天局支持的個星亞利桑那州卡特琳娜巡天項目的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的天體，它漂浮在數(shù)千顆環(huán)繞地球運行的際物人造衛(wèi)星的海洋中。經(jīng)過仔細(xì)觀察后，迷你衛(wèi)星他們確定該物體不僅僅是繞地另一塊太空垃圾。更確切地說，球運它是行們一顆天然衛(wèi)星，被臨時拖入了與地球類似的助們種軌道。
這個被命名為2006 RH120的個星“迷你月”直徑只有幾米。但與實際的際物月球不同，這個宇宙天體是迷你衛(wèi)星一個短暫的地球伴侶，在被逐出地球軌道之前僅繞地球運行了一年。十多年后，卡特琳娜巡天計劃的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了另一顆迷你月亮（2020 CD3）——這顆迷你月亮大約有一輛小型汽車那么大——在2020年3月脫離地月系統(tǒng)的影響之前在地球軌道上漫游。
由于它們離地球很近，這些微小行星有理由進(jìn)行嚴(yán)密的科學(xué)研究。但最近，一些專家出于不同的原因關(guān)注迷你小行星和其他近地小行星:它們有可能成為我們探索宇宙的墊腳石。
“我們還沒有成為行星際物種，”麻省理工學(xué)院行星科學(xué)教授理查德·賓澤爾告訴《科學(xué)直播》。迷你艙可能會成為“在你學(xué)習(xí)人類如何在星際空間運行并最終到達(dá)火星時”實現(xiàn)的里程碑。
墊腳石

藝術(shù)家構(gòu)想的美國國家航空航天局奧西里斯-雷克斯飛船從小行星貝努鳥采集樣本。（圖片來源:uux.cn/亞利桑那大學(xué)/美國國家航空航天局·戈達(dá)德太空飛行中心）
2016年9月，美國國家航空航天局發(fā)射了未被審查的OSIRIS-REx航天器，執(zhí)行從具有潛在危險的小行星貝努鳥收集樣本的任務(wù)，該小行星在2182年撞擊地球的概率為2700分之一。七年后，奧西里斯·雷克斯帶著這顆45億年前的小行星的一小部分返回地球。
OSIRIS-ReX任務(wù)的成功激勵科學(xué)家們計劃下一階段的近地探測。賓澤爾說，一種想法是利用近距離小行星作為火星任務(wù)的墊腳石。
他說，找回貝努鳥是朝著正確方向邁出的一步，但在測試我們向宇宙進(jìn)一步擴(kuò)展的技術(shù)時，可能會有更好的目標(biāo)。最近時，貝努鳥距離地球約186，000英里（300，000公里），并且每隔幾年才會越過地球繞太陽的軌道。因此，這項任務(wù)耗時7年，耗資約11.6億美元。
賓澤爾說，另一方面，迷你小行星是最容易從地球上到達(dá)的小行星之一。
“要去太空中的任何地方，你必須改變你的速度，”賓澤爾說。迷你小行星是引力很小的小天體，速度變化要求很低，即delta-V，這意味著將航天器從低地球軌道運送到與小行星的會合點并不需要太多的推進(jìn)力。
鑒于這些特性，迷你月球任務(wù)所需的燃料比前往許多其他宇宙天體所需的燃料少。賓澤爾在一封電子郵件中告訴《現(xiàn)場科學(xué)》，“離開迷你月球并返回地球只需要一股燃料?！?br>研究表明，前往迷你島的旅程往返需要大約100天。（我們的永久月球離我們大約有三天的路程，但美國國家航空航天局的土星五號火箭僅從地面起飛就耗費了203，400加侖（770，000升）煤油和318，000加侖（120萬升）液態(tài)氧。
雖然minimoon任務(wù)很有希望，但這種策略的缺陷可以追溯到它們短暫的本質(zhì)，這可能會導(dǎo)致在這顆天然衛(wèi)星退出其繞地球的短期旅程之前難以計劃和執(zhí)行任務(wù)。
賓澤爾說:“它們和地球在同一軌道上，所以它們就像一只寵物。”“你養(yǎng)了一段時間的臨時寵物，然后它們就離開了。“
美國國家航空航天局小天體探測首席科學(xué)家保羅·銀鈴在接受《生活科學(xué)》采訪時表示，通過對極小行星和其他近地小行星進(jìn)行探測，美國國家航空航天局和其他太空機(jī)構(gòu)可以測試他們的技術(shù)在深空中的有效性，包括生命支持系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)和推進(jìn)系統(tǒng)。
“去火星是一個很大很大的進(jìn)步，”他說?！坝泻芏嗍虑楸仨毎l(fā)生，所以我們?yōu)槭裁床豢纯催@些位于地月系統(tǒng)和火星之間的近地小行星?！?br>這些迷你月之旅還可以幫助致力于不同追求的科學(xué)家，這種追求對到達(dá)火星同樣至關(guān)重要:采礦找水。
水不僅對水合作用至關(guān)重要，而且對制造額外的火箭燃料也至關(guān)重要，這種燃料通常是液態(tài)氫。這將需要到達(dá)火星，火星平均距離地球超過1.4億英里（2.25億公里）。
目前，航天器必須從地球攜帶所需的所有水和燃料。液體增加的巨大重量推動了“火箭方程的暴政”，該方程指出，隨著有效載荷質(zhì)量的增加，掙脫地球引力所需的推進(jìn)劑數(shù)量也必須增加。
基本上，如果美國國家航空航天局稍微增加航天器的有效載荷質(zhì)量，他們就必須增加更多的燃料才能將其從地面上送上軌道——而燃料本身又增加了更多的重量，從而形成惡性循環(huán)。銀鈴說，打破這一循環(huán)的關(guān)鍵是找到一種在太空中補(bǔ)充燃料的方法。
銀鈴說:“當(dāng)你去度假時，當(dāng)你坐飛機(jī)或開車去任何地方時，你不會在整個往返旅程中帶上所有的氧氣、食物和所有東西?！薄班?，這是同一類型的事情。我們想擺脫從地球上帶走所有東西，然后再回來的生活，因為那超級昂貴?！?br>好消息是什么？近地小行星可能是太空加油站的理想選擇。越來越多的研究表明，許多近地小行星富含礦物質(zhì)和鎖在巖石中的水。如果可以獲得這些水，它可以被分解成氫和氧，這兩種都是制造火箭燃料的關(guān)鍵元素。
銀鈴說:“如果你能獲得并利用這些水，突然間你就有水喝了，有氧氣呼吸了，更重要的是，你有了火箭燃料?！?br>火箭燃料

在這個月球基地概念中，我們看到了太陽能電池板、溫室和棲息地。（圖片來源:uux.cn/ESA - P. Carril）
目前，美國國家航空航天局的大部分努力都集中在從月球上獲取水，但許多商業(yè)公司——包括卡門+、TransAstra和astro forge——都將目光投向了小行星上的水和金屬采礦。
專家說，這些作業(yè)尚未啟動，主要是由于到達(dá)這些漂浮巖石所需的成本和技術(shù)。但根據(jù)2018年的一項研究，minimoon任務(wù)可以通過為公司提供一個訓(xùn)練場來測試“小行星采礦技術(shù)在未來商業(yè)應(yīng)用中的可行性”，從而幫助簡化運營。
然而，迷你艙本身可能不是為航天器提供燃料的最佳選擇，因為它們很小，表面因“長時間坐在陽光下烹飪”而變干，賓澤爾說。
夏威夷大學(xué)的天文學(xué)家、2018年研究的主要作者羅伯特·杰迪克懷疑許多微型行星不含水，因為它們可能是從月球分離出來的，或者是從主要小行星帶的邊緣被拉進(jìn)來的，這兩種情況都表明存在水的可能性很低。然而，包括銀鈴在內(nèi)的其他科學(xué)家認(rèn)為這是可能的。賓澤爾則更為樂觀，他說建模中存在很多不確定性?！澳悴豢淳筒恢溃　彼ㄗh道。
杰迪克說，即使迷你小行星缺水，它們也可以使公司“測試它們在小行星附近操縱航天器的能力”。杰迪克目前正在與TransAstra合作開發(fā)從小行星開采水的技術(shù)。
尋找更多極小值

建立在塞羅帕雄島上的空間和時間遺產(chǎn)調(diào)查（LSST）設(shè)施的概念。該相機(jī)預(yù)計將于2025年開始運行。（圖片來源:uux.cn/托德·梅森，梅森制作公司/ LSST公司）
迷你小行星體積小，運動快，難以用現(xiàn)有的地面望遠(yuǎn)鏡探測到。然而，一種新的望遠(yuǎn)鏡可能很快就會改變這種情況。在智利安第斯山脈的高處，維拉·c·魯賓天文臺的建設(shè)已接近完成，該天文臺將擁有世界上最大的數(shù)碼相機(jī)。
從2025年開始，這臺被稱為時空遺產(chǎn)調(diào)查的相機(jī)將在10年內(nèi)每晚拍攝700張照片，以高精度6萬億像素的水平對太陽系進(jìn)行編目。這種對宇宙的徹底探索將有助于科學(xué)家了解暗物質(zhì)和暗能量等神秘物質(zhì)。根據(jù)2020年的一項模擬，通過量身定制的方法，它還可以幫助天文學(xué)家每三個月探測一次迷你月。
2027年，另一臺名為“近地天體探測器”的美國國家航空航天局儀器將從太空中探測小行星。該探測器將每兩周完成一次對天空的全面掃描，以確定地球軌道附近潛在危險的小行星和彗星的特征。雖然這臺紅外太空望遠(yuǎn)鏡的主要重點是保護(hù)人類免受“行星殺手小行星”的襲擊，但它有可能在這個過程中發(fā)現(xiàn)微小的迷你行星。
專家告訴《科學(xué)直播》（Live Science），現(xiàn)在判斷minimoon任務(wù)是否將在航天器技術(shù)或采礦作業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用還為時過早。賓澤爾說，但無論如何，研究這些臨時地球伙伴和其他近地小行星都可能為我們太陽系的奧秘提供關(guān)鍵線索。許多科學(xué)家認(rèn)為像貝努鳥這樣的近地小行星可能在地球歷史的早期給地球帶來了生命的種子。
他說，對于追蹤太陽系的化學(xué)起源和尋找地球生命的成分來說，迷你月球是一個很好的去處。
“但我們以前沒有去過那里的原因是那里的數(shù)量不多，”賓澤爾說。“我們現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)它們。但它們將成為最重要的問題，因為我們有新的望遠(yuǎn)鏡即將上線?！?/div>