來源:工人日報(bào)
2017-05-19 14:30:05
自從1801年,意大利天文學(xué)家朱塞普·皮亞齊發(fā)現(xiàn)第一顆小行星“谷神星”后,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)獲得永久編號的小行星30萬顆左右,而人類對小行星的探索,才剛剛開始。
行星探測能力的較量
去年9月30日,歐洲空間局的羅塞塔號探測器在楚留莫夫-格拉希門克彗星著陸,與地面失去聯(lián)系,結(jié)束了自己歷時(shí)12年的任務(wù)。羅塞塔號在追逐探索楚留莫夫-格拉希門克彗星的同時(shí),兩次穿越小行星帶,為人類帶來了重要的小行星信息。
2008年9月,羅塞塔號以不到800公里的距離飛掠了直徑約為5公里的“2867號”小行星。2010年7月,它又以3000公里的距離飛掠過直徑約100公里的小行星“司琴星”,并確定了小行星的年齡為5000萬~8000萬年,這與地球上恐龍滅絕的年代,存在一定的巧合。
在火星和木星軌道之間的小行星帶,對于其起源人類迄今并未搞懂,探索小行星,尋找小行星的起源真相,將有助于人類更深入了解太陽系,乃至我們生存的地球。
羅塞塔號結(jié)束任務(wù)的原因是能源有限,電池耗盡,對于長距離探測來說,人類的技術(shù)仍然有局限性,但這擋不住各國對小行星的探索熱情。
日本曾于2003年發(fā)射隼鳥號探測器,時(shí)隔七年后帶著“絲川”小行星樣品返回地球。受到隼鳥號成功的鼓勵(lì),日本于2014年12月3日發(fā)射了隼鳥2號,目標(biāo)是“1999JU3”小行星。
去年9月,美國發(fā)射了小行星采樣探測器OSIRIS-Rex,將于明年8月抵達(dá)小行星“貝努”并采集樣品,2023年返回地球。
探索小行星,背后其實(shí)是各方行星探測能力的較量,因?yàn)椋⌒行翘綔y器涉及導(dǎo)航、附著、采樣、電池、測控等諸多方面技術(shù),并且可以用于探測其它行星。
小行星上有什么?
目前,美歐日三方都有了自己的小行星探測計(jì)劃,我國當(dāng)然也不甘落后。中國空間技術(shù)研究院已在小行星自主導(dǎo)航與控制、小行星弱引力附著與采樣技術(shù)、長壽命電推進(jìn)技術(shù)、遠(yuǎn)距離測控和自主管理技術(shù)等方面開展了預(yù)先研究,并開創(chuàng)了國際合作加快小行星探測的新模式。
事實(shí)上,在之前的空間探測中,中國的航天器也與小行星有過邂逅。2012年12月,“嫦娥二號”衛(wèi)星與編號為4179的圖塔蒂斯小行星擦身而過,并且用相機(jī)對其進(jìn)行了光學(xué)成像,這是人類首次實(shí)現(xiàn)對該小行星的近距離探測。
各國爭相探測的小行星上,究竟有什么?
日本隼鳥2號的目標(biāo)小行星“1999JU3”,被認(rèn)為可能存在水和有機(jī)物,一旦能夠?qū)μ綔y器取回的物質(zhì)進(jìn)行分析,可以探明水和有機(jī)物產(chǎn)生了怎么樣的反應(yīng),最終形成了生命。
當(dāng)然,絕大部分小行星上主要是各種石頭。天文學(xué)家們根據(jù)光譜,將大部分小行星分為三類:約有15%的小行星是“硅質(zhì)”,含有一個(gè)由石質(zhì)硅層包圍的鐵鎳內(nèi)核;另一種小行星則是“金屬質(zhì)”,主要由鐵和鎳組成,約占10%;剩下的多為“碳質(zhì)”小行星,有豐富的碳。
但是,小行星帶距離地球比火星還要遠(yuǎn),為何人類不就近從月球和火星上尋找礦產(chǎn),而是瞄準(zhǔn)了小行星呢?
根據(jù)萬有引力定律,兩個(gè)物體之間,引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比與它們距離的平方成反比,小行星質(zhì)量很小,引力自然也小,從小行星上帶走物質(zhì),比從大行星上要容易得多。當(dāng)然,引力非常小也就意味著,在小行星上如何安全著陸將是個(gè)難題。
潛在危險(xiǎn)不容忽視
美國人計(jì)劃探測的“貝努”小行星,直徑只有492米,自轉(zhuǎn)周期僅需4.3小時(shí)。與其它小行星不同,貝努星是一顆對地球有高度潛在威脅的近地小天體,位列哨兵系統(tǒng)巴勒莫撞擊危險(xiǎn)指數(shù)第三級。巴勒莫撞擊危險(xiǎn)指數(shù),是一個(gè)被天文學(xué)家用來評判一個(gè)近地物體對地球的威脅的對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)美國航天局廣域紅外探測器(WISE)最新觀測結(jié)果顯示,中等體積大小的近地小行星數(shù)量為19500顆。小行星對地球的威脅絕非空穴來風(fēng),就在上個(gè)月的19日,一顆直徑達(dá)到650米,編號為“2014JO25”的小行星掠過地球,最近距離為175萬公里,僅為地月之間距離的4.6倍。在浩瀚的宇宙中,175萬公里的距離,并不遙遠(yuǎn)。“嫦娥二號”觀測的圖塔蒂斯小行星,曾于2004年以4倍地月距離飛掠地球,這顆小行星的直徑為5公里。
美國航天局的預(yù)測顯示,10年后,直徑800米的“1999AN10”小行星將以一個(gè)地月距離飛過地球。目前,面對小行星存在的潛在威脅,人類并非當(dāng)初“赤手空拳”的恐龍。但如果想找到更好的防衛(wèi)方法,還需要更多探測和實(shí)驗(yàn)。
小行星的撞擊,可能會影響地球上的生命走向,不只會導(dǎo)致有些物種可能因此滅絕,也有可能帶來其它物種。
關(guān)于小行星上是否存在水和有機(jī)物,一直是科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)。因?yàn)槿绻⌒行巧嫌羞@些,那么它也可以通過撞擊的形式,將其帶到地球來。美國黎明號小行星探測器在去年3月進(jìn)入谷神星軌道后,于今年報(bào)告,在谷神星北半球一個(gè)直徑為50公里的隕坑附近發(fā)現(xiàn)了有機(jī)化合物的蹤跡。
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