一、探索太陽系起源和生命起源
46億年前,太陽系還是一團(tuán)巨大的星云。這團(tuán)星云中99.86%的物質(zhì)逐漸凝聚成了太陽,在遠(yuǎn)離太陽的區(qū)域則凝聚成了八大行星及其衛(wèi)星。殘存的一些星云物質(zhì),后來就形成了小天體,包括小行星和彗星,小行星主要由巖石和金屬構(gòu)成,彗星的成分則主要是水冰、干冰。
因?yàn)榘舜笮行羌捌湫l(wèi)星在形成后大多經(jīng)歷了巖漿洋狀態(tài),在重力作用下發(fā)生了分異,不同的元素在重力作用下聚積形成了核、幔、殼結(jié)構(gòu),因此這些大天體已經(jīng)不再保留有太陽星云的原初物質(zhì)成分。
而小天體一般質(zhì)量較小,蓄積的熱量一般不足以導(dǎo)致其分異,因此絕大部分太陽系的小天體還保留著太陽系形成之初的物質(zhì)成分。在太陽系不同位置形成的小天體可以表征太陽星云在不同位置的物質(zhì)成分分布,因此小天體被稱為太陽系的“時光膠囊”。開展小天體探測、采集小行星樣品到實(shí)驗(yàn)室分析將為揭示太陽系起源與早期演化的奧秘提供重要線索。
二、利用太空資源,防御太空威脅
小天體上蘊(yùn)藏著豐富的資源,包括水、鐵、鎳、鈷,甚至鉑等,這些資源可能成為人類未來開展可持續(xù)深空探索的物質(zhì)基礎(chǔ)。比如可以提取小行星上的礦物水作為航天器的燃料,這樣就可能把太陽系中的小行星改造成加油站,從而極大地拓展深空探測的范圍。
當(dāng)然,小行星對地球生命也存在重大威脅。在地球的歷史上,小行星的“肇事紀(jì)錄”可是不少:6600萬年前一顆直徑約10公里的小行星撞擊地球,徹底改變了地球的氣候環(huán)境,導(dǎo)致包括恐龍?jiān)趦?nèi)全球75%的物種滅絕(這是目前被廣泛接受的科學(xué)觀點(diǎn));2013年2月15日,一顆直徑約18米的小行星襲擊了俄羅斯車?yán)镅刨e斯克地區(qū),導(dǎo)致了接近1500人受傷、3000棟房屋受損。如果我們能夠了解小行星的物理化學(xué)特性,將有助于開展小行星防御、保衛(wèi)地球家園。
可以說,如何對待小天體關(guān)系到人類在地球上的過去、現(xiàn)在和將來,這是一場漫長而深刻的科學(xué)修行。