新的NASA动画跟随小行星Bennu的漫长而奇怪的旅程

这是艺术家创造小行星Bennu的影响的概念。科学家认为，当像这样的碰撞中的一些瓦砾在其自身的重力作用下汇聚时，便形成了本努。图像

这段新的六分钟动画视频（下）详细介绍了NASA的OSIRIS-REx任务，小行星Bennu和我们的太阳系的形成。

小行星本努（Bennu）因剧烈碰撞的瓦砾而生，在太空中投掷了数百万年，并因行星的引力而被肢解。小行星本努（Bennu）在艰难的地区生活艰难：早期的太阳系。在美国马里兰州格林贝尔特市NASA戈达德太空飞行中心制作的新动画作品“本努的旅程”，展示了本努的生命和太阳系起源的已知和未知之处。

“我们之所以选择Bennu，是因为我们想知道它在演化过程中所目睹的一切，”亚利桑那大学的爱德华·比索尔（Edward Beshore）说，他是美国宇航局小行星样本返回任务OSIRIS-REx的副首席研究员（来源，光谱解释，资源识别，安全性-Regolith Explorer）。该任务将于2016年末向本努发射，并于2018年到达小行星，并于2023年将本努的地表样本返回地球。“本努（Bennu）的经历将告诉我们更多有关太阳系来自何处以及它如何演化的信息。就像犯罪节目中的侦探一样，我们将检查Bennu提供的一些证据，以更全面地了解太阳系的故事，而这最终就是我们起源的故事。”

该视频首先以银河系的固定镜头开始，然后移动到星云–从垂死的恒星爆炸中喷出的大量气体和尘埃云。根据Beshore的说法，从对我们银河系中其他恒星形成区域的观察中，科学家们对太阳系的基本轮廓有了很好的认识。如动画所示，附近的一颗爆炸星破坏了星云中的物质，使其一部分在自身引力作用下坍塌，并形成了围绕婴儿太阳的物质盘。

在该圆盘内，一小部分的尘埃被迅速加热成熔融的岩石，然后凝固成球状团-这是太阳系的一些基本组成部分。动画中显示了软骨，当它们通过静电力和重力凝聚在一起时，它们变成小行星和行星。

在本努，软骨可能占了很大一部分。“在像地球这样的行星上，地质活动以及与大气和水的化学反应深刻地改变了原始材料。我们认为Bennu可能相对不变，因此，这颗小行星就像是我们要检查的时间胶囊。” Beshore说。通过分析从Bennu收集的样品，OSIRIS-REx团队将能够检查一些在太阳系中任何地方发现的最原始的材料。

动画功能“本努的旅程”展示了关于小行星本努的生命和太阳系起源的已知知识和未知之处。图像

Bennu可能还含有来自年轻太阳系的有机物质。有机物由主要包含碳和氢原子的分子组成，对地球生命至关重要。对Bennu上发现的任何有机物质的分析，将为科学家提供在太阳系开始时存在的，可能对生命起源起作用的物质的清单。Beshore说：“由于将这种物质带回地球，我们可以进行的分析比航天器上的仪器要彻底得多，这是因为对所飞行物体的尺寸，质量和能耗的实际限制。”“我们还将把退还的材料留给后代，以使用我们现在甚至无法想象的工具和功能进行研究。”

该任务还将为美国宇航局的小行星重定向任务（ARM）做出贡献，该任务将识别，捕获近地小行星并将其重定向到月球周围的稳定轨道，宇航员将在2020年代对它进行探索，并返回样本。ARM是NASA计划的一部分，该计划旨在推进未来人类向火星飞行所需的新功能。OSIRIS-REx也将支持该机构的工作，以了解潜在的危险近地物体的数量，并确定适合未来小行星探索任务的那些物体的特征。

早期的太阳系非常混乱。整个内部太阳系的巨大撞击坑表明，大约在41亿到38亿年前，小行星可能就在地球生命起源附近进行了“后期重磅轰炸”。视频演示了一种理论。由于与外部气体巨行星的引力相互作用，巨大的“气体巨”行星木星开始向内迁移，靠近太阳。木星的引力破坏了小行星带，将许多小行星抛向了更靠近太阳的位置，其中一些小行星与包括地球在内的地球行星相撞。小行星的轰炸可能是地球早期有机物和水的重要来源。

轰炸后，情况有所缓和，但偶尔仍会发生大规模碰撞，就像视频显示的发生在大约十亿年前的小行星与小行星之间的碰撞一样。科学家认为，这样的碰撞可能会导致Bennu的诞生，并且该视频说明了小行星的形成，因为碰撞产生的一些瓦砾在其自身的弱引力作用下缓慢聚结。

测量结果表明，本努的密度小于岩石的密度，因此科学家认为，这颗小行星的内部可能有空隙。像这样的小行星被称为“瓦砾堆”-松散结合的巨石，岩石和灰尘的集合。

本努也很黑。就像炎热的天气中的柏油路一样，它吸收了大部分阳光，并击中了阳光，然后将其作为热量散发出去。这种辐射使Bennu受到微小推动，称为Yarkovsky效应，随着时间的推移逐渐改变其轨道。动画显示了Yarkovsky效应如何使Bennu迁移，直到它与土星行星发生所谓的重力共振。这种共鸣引起的定期拖船最终将Bennu推入太阳系内部，在那里它与金星和地球反复近距离接触。这些相遇将本努的瓦砾堆撕开，将其内翻并重塑了小行星​​的形状。

根据Beshore的说法，由于Bennu靠近地球，因此极有可能（可能在2500分之一中）撞击地球。Beshore说：“通过精确跟踪OSIRIS-REx在小行星轨道上运行，我们将获得对本努尔Yarkovsky效应的准确测量，”“此外，航天器携带的仪器套件非常适合测量引起Yarkovsky效应的所有事物，例如成分，通过表面的能量传输，温度和Bennu的地形。如果天文学家有朝一日发现一颗对地球构成重大撞击危险的小行星，第一步将是收集有关该小行星的更多信息。幸运的是，OSIRIS-REx任务将为我们提供完成这项工作所需的经验和工具。”

动画的结尾是OSIRIS-REx航天器进入本努周围的轨道，讲述了小行星漫长而奇怪的旅程的故事，这一旅程有望揭示太阳系的秘密以及我们的起源。

动画是Goddard的概念图像实验室（CI Lab）制作的最详细的作品之一，因此在实现方面提出了重大挑战。它以8 x 3 Cinemascope宽高比进行渲染，分辨率为5670 x 2180像素，其分辨率甚至比现在作为下一代高清电视格式推出的4K“超高清”（4K UHD）分辨率还要高。

“这样做是出于两个原因；首先，借助Cinemascope纵横比，我们可以利用额外的屏幕空间来进行更具影院感的设计，并且它还可以在较大尺寸的屏幕上（例如IMAX和NASA的超级墙）很好地播放，” CI实验室资深动画师Walt Feimer说道。该项目的制作人。“第二个优势是通过掌握了更高的分辨率，我们只需要渲染一次即可。通过将动画中的动作保持为16 x 9的长宽比，我们可以将动画缩减为4K UHD，然后可以将其缩放到我们任何常用的动画产品。”

电影中的主要挑战之一是使用纹理贴图。根据Feimer的说法，由于格式太大，必须大幅增加纹理大小才能保持分辨率，而不会在视觉上造成破坏。该团队还花费了大量时间来创建星云和早期太阳系场景中使用的气体的外观。

动画的巨大尺寸需要大量的计算机渲染时间，因此，通过科学团队，制作团队和脚本编写者之间的密切协作，最大程度地减少更改非常重要。

“ Daniel说：“ OSIRIS-REx首席研究员Ed Beshore和Dante Lauretta与我和动画团队Walt Feimer和Michael Lentz举行了一系列早期会议，讨论了Bennu的历史并勾勒了视频的叙述弧，” Goddard Media Studios的Gallagher，该项目的作家和制片人。“然后，沃尔特和迈克尔开始创建故事板，我开始根据我们的会议和各种科学文章撰写旁白。最早的剧本挤满了信息，但没有完全捕捉我们所追求的史诗般的感觉，因此我们请来了作家/制片人迈克尔·斯塔诺宾（Michael Starobin）来重新考虑叙述的基调。经过一番来回的交流，团队得出了一个脚本，该脚本科学地保留了最重要的要点，但也以更具史诗般的，令人回味的声音传达了它们。”

“通过与Dante和Ed的反复合作，我们定义了我们想要讲述的故事并创建了镜头清单，” Feimer补充道。“我们最终得到31张不同的镜头。将额外的时间花在情节提要上确实很有意义。它使更改保持在最低限度，最后我们只添加了两张照片，但丢了一张。”

该小组的努力产生了一个标志性的动画，该动画解释了如何探索小行星可以阐明我们的生活。

该动画由OSIRIS-REx项目资助。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心将为OSIRIS-REx提供总体任务管理，系统工程，安全性和任务保证。但丁·劳雷塔（Dante Lauretta）是亚利桑那大学代表团的首席研究员。丹佛的洛克希德·马丁太空系统公司将建造该航天器。OSIRIS-REx是NASA新边界计划的第三项任务。NASA位于阿拉巴马州Huntsville的马歇尔太空飞行中心负责管理该机构位于华盛顿的科学任务部的“新前沿”项目。

图像：美国国家航空航天局（NASA）的戈达德太空飞行中心概念形象实验室