科技日報記者 付毅飛

46億年前，一片巨大分子云中的一部分發(fā)生引力坍縮，形成了由太陽、行星、衛(wèi)星等天體構成的太陽系天體系統(tǒng)。此后，天體間的俘獲、碰撞、位置遷移等，推動太陽系演化至今。

如今，我們在地球上幾乎已經(jīng)無法找到幾十億年前的物質(zhì)了，它們早已在地質(zhì)演化過程中被湮沒或改造。不過，小行星被認為是太陽系形成過程中沒有成為行星的殘留物質(zhì)，而且它們體積小，不會像行星那樣發(fā)生地質(zhì)運動，從而保留著太陽系形成時的原始狀態(tài)和原始物質(zhì)。同時，小行星還可能為地球帶來了水以及形成生命的有機物質(zhì)。因此，探測和研究小行星，可以認識太陽系的最初物質(zhì)組成，更好地研究太陽系的形成和演化，還有助于研究生命的起源和發(fā)展。

早期，天文學家只能用望遠鏡對小行星進行觀測，但即使使用最大的望遠鏡，也只能觀測到針尖大小的光點。

隨著航天技術發(fā)展，科學家在利用空間探測器開展行星探測任務時，有時會讓探測器在路過小行星時“摟草打兔子”，順道拍幾張照片。1991年10月，美國伽利略號木星探測器飛掠蓋斯普拉小行星，第一次拍回小行星的特寫鏡頭。2012年12月，我國嫦娥二號也在實施拓展任務過程中，與圖塔蒂斯小行星擦身而過，并對其進行了光學成像。這是國際上首次實現(xiàn)對圖塔蒂斯的近距離探測。

不過，無論是天文觀測還是掠過式探測，都存在距離遠、時間短、分辨率低等不足。上世紀90年代，國際上首個專用小行星探測器亮相。

1996年2月，美國尼爾號小行星探測器發(fā)射升空。它是美國國家航空航天局“發(fā)現(xiàn)計劃”的首個探測器，主要目標是獲取第433號小行星——愛神星的物理和地質(zhì)特性，確認其礦物組成和元素成分。

2000年2月，尼爾號成功實現(xiàn)人類航天器首次進入環(huán)繞小行星運行軌道。此后3個月里，它逐漸靠近愛神星，通過搭載的6臺儀器，獲取愛神星的尺寸、質(zhì)量、密度、磁場、巖石成分以及元素組成等情況。2001年2月12日，尼爾號降落在愛神星表面，成為世界上首個在小行星表面著陸的探測器。尼爾號共拍攝16萬幅圖片，獲取的數(shù)據(jù)遠超預期。

2003年5月9日，日本發(fā)射該國首個小行星探測器——隼鳥號，飛向位于地球和火星之間的絲川小行星。隼鳥號共采集了約1500顆微粒樣品，總質(zhì)量約0.0018克，實現(xiàn)了人類首次從小行星采樣返回。

在火星與木星之間的小行星帶里，有兩顆著名小行星：灶神星和谷神星（國際天文學聯(lián)合會2006年提出新定義，將谷神星升格為矮行星）。它們都形成于太陽系早期，并且因為木星引力作用而演化遲緩。灶神星是與地球類似的巖狀天體，谷神星則是典型的冰雪天體，這樣兩個極不相同的天體竟能同處一個小行星帶，令科學家充滿好奇。

2007年9月27日，美國黎明號小行星探測器升空，開始了人類首次環(huán)繞灶神星和谷神星的探測之旅。經(jīng)過近4年漫長旅行，黎明號于2011年7月飛抵灶神星，圍繞它運行了14個月，采集了珍貴數(shù)據(jù)和圖像。2015年3月，黎明號進入谷神星軌道，在這里完成了全部使命，直至2018年其燃料耗盡，與地球失去聯(lián)系。

近20年，國際上還發(fā)射了隼鳥2號等多個小行星探測器，探測方式包括伴飛、附著、取樣返回、撞擊等多種形式。