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人类首次炮轰彗星 希望加深太阳系起源认识

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:4102    更新时间:2005-07-05

美国宇航局下属的喷气推进实验室2日晚说,在太平洋时间2日23时07分(北京时间3日14时07分)左右,“深度撞击”彗星探测器已按计划成功弹射出撞击器。如果一切顺利,充当“炮弹”的撞击器将在北京时间4日13时52分“击中”坦普尔1号彗星。

-撞击

成功发射“炮弹”

太平洋时间2日23时07分(北京时间3日14时07分)左右,“深度撞击”探测器释放出了撞击器。地面随后收到的信号表明,重369公斤、约家用冰箱大小的撞击器已和探测器分离,正在向彗核飞去。按照预定安排,撞击器将在北京时间4日13时52分与坦普尔1号的彗核相撞,上演“炮打”彗星的大戏。撞击地点距离地球约1.3亿公里。

喷气推进实验室的工程师表示,数据检查表明一切都在按计划进行。坦普尔1号彗星以每秒30公里的速度高速运动,而在它轨道前方的“深度撞击”探测器飞行速度约为每秒20公里左右,“深度撞击”探测器射出撞击器后,就立刻“躲开”,以免被彗星撞上或被撞击时飞溅的碎屑打上。

充当“炮弹”的撞击器采用的是含3%铍的铜合金,它比一般的铜更硬。之所以选择用铜制造作为“炮弹”的撞击器,是因为它对撞击时的观测产生的干扰最小,并且也不会留下残余物而妨碍未来的观测。按计划,撞击器“出膛”后将在计算机操作下完全自主飞行,以每秒10公里左右的相对速度轰击坦普尔1号的彗核,造成彗核表面留下大深坑。届时,随着冰雪和尘埃等四溅,其景象将犹如在太空中放出一个“焰火”。

这项史无前例的“炮轰”彗星计划1999年11月1日正式启动,耗资3.3亿美元。时隔5年之后,“深度撞击”号彗星探测器于今年1月12日成功发射。在7月4日撞击彗星前,“深度撞击”号走过了4.31亿公里的漫长太空之旅。

-目的

揭示太阳系起源

科学家们设想,撞击器轰上坦普尔1号彗星的彗核时,会在其表面砸出一个足球场大小的坑。此时,等候在安全位置的“深度撞击”号探测器和布置在太空中的“哈勃”等望远镜以及地面天文台都会对这次难得的人造天象进行密切监测。撞击前,撞击器上配备的拍摄装置也会发回约两个小时的图片。

喷气推进实验室负责人埃拉奇说:“我们正在尝试一项最大胆、最危险的试验,这在空间探测史上从未有过,和许多探测项目一样,我们的所得远超过风险,因为数千年来,我们第一次能够了解彗星的构成,而不是惧怕它们。”

科学家们认为,彗核中含有太阳系初生时遗留的物质,因此通过此次试验,人们有望加深对太阳系起源的认识。

美国宇航局负责研究太阳系的科学家丹特兹勒说:“美国宇航局一直以来都致力于了解太阳系是如何形成又如何演变的,并找出在宇宙其他地方是否有生命存在。彗星是太阳系最古老的天体,它会为许多问题的解答提供线索。”

-结果

撞击后四种可能

中科院紫金山天文台王思潮研究员介绍,“炮轰”彗星是一次人造的天象,存在着多种可能性。

第一种可能性是没有击中彗核,其原因是这次撞击难度相当大,因为撞击器和彗星都在以宇宙速度飞快地运动,而且运动路线并不在同一条直线上,这就好比骑在飞快奔驰的马匹上,想用箭射中展翅飞翔的老鹰,难度很大。

第二种可能是虽然击中彗核,但由于彗核比预计的坚硬得多,所打出的撞击坑并不大,溅射出的物质也较少,彗星增亮不明显。

第三种可能是撞击时爆炸所产生的深坑不下30米深,一个足球场那么大。撞击瞬间被高温熔化蒸发的物质产生节日焰火般的绚丽景象,所溅射出的大量尘埃气体物质使坦普尔1号彗星熠熠生辉,并持续几天乃至几个星期之长。王思潮认为这一可能性较大。

第四种可能是这颗彗星的彗核相当松散,在激烈的炮轰中分崩离析,变成几颗彗核,甚至全部瓦解。

-影响

绝不会危及地球

美国宇航局专家说,不管是否实施“深度撞击”计划,坦普尔1号彗星都不会威胁地球。“深度撞击”不仅对坦普尔1号的运行轨道几乎没有影响,“撞”出的彗星碎片也绝不会飞向地球。

专家们说,这次撞击只能使该彗星自身的运行速度出现每秒0.0001毫米的改变,使得其近日点缩小大约10米,运行周期减少不超过1秒。从科学角度来看,这就好比让一只蚊子冲进一架波音767客机,完全不会影响到彗星本身的运行轨道。

专家们指出,即使坦普尔1号脆弱得“不堪一击”,其彗核被撞得四分五裂,由此形成的碎片仍将会停留在与彗星原先运行轨道类似的轨道上。外来天体只有在其轨道与地球运行轨道发生交叉时,才会对地球造成威胁。坦普尔1号的轨道从来就与地球的运行轨道毫不相干,该彗星在轨道最近点上与地球的距离最少也有7400万公里。

新华社记者 尚军 蔡玉高

望远镜口径至少10厘米(观测提醒)

中科院紫金山天文台研究员王思潮介绍,这次“炮轰”彗星将发生在北京时间7月4日下午13时52分,“炮轰”后6个半小时彗星将开始进入我国夜空视野。

王思潮说,从6月26日至7月9日,坦普尔1号彗星天黑后将出现在南方星空,位于木星和室女星座角宿一星附近。每夜最佳的观测时间从天刚开始全黑到全黑后两小时。

美国宇航局发布的材料称,撞击前,该彗星的亮度最多只能达到9.5星等(区分天体亮度强弱的等级,星愈亮星等的数字越小),“深度撞击”有可能使该彗星亮度增强15至40倍,达到6星等。

王思潮称,观测除了要求晴朗的夜空和无遮挡障碍物外,还要避开城镇灯光和月光的影响。人们用10厘米以上口径的望远镜就有可能看到彗星的身影。在望远镜中,彗星是小小的暗淡的雾状物。

此外,美国宇航局将通过自己的电视频道实况转播这次太空任务。网民们可以登录www.space.com网站一饱眼福。

新华社记者 蔡玉高

“炮轰”彗星意义重大(快评)

中科院紫金山天文台研究员王思潮认为,无论从科学的层面看,还是从公众欣赏的层面看,7月4日的“炮轰”彗星实验都具有重要意义。

王思潮介绍,这次事件是1994年“彗木相撞”之后的又一次天文热点事件,所不同的是,上次人类在被动地观测木星挨撞的“悲壮里程”,这次则是人类转守为攻,主动去撞击彗星。这是人类主观能动性在宇宙中的充分体现。

从科学层面看,在撞击过程中,撞击器将携带照相机冲向彗核,拍下一幅幅精彩照片,直至“壮烈牺牲”前2秒钟。由于彗星含有太阳系最原始的物质,这些图像和数据在帮助人类首次揭开彗星内部秘密的同时,也会帮助揭开地球乃至整个太阳系的起源和宇宙生命起源之谜。另外,这些数据也为防止彗星撞击地球提供了宝贵资料。

从公众欣赏的层面看,这是人类第一次自己创造的美妙天象,观赏性非常高。目前,这一天文事件已吸引了众多的天文爱好者。

新华社记者 蔡玉高

-背景

首次人造天象

彗星是太阳系最古老的原始天体,它由水冰、二氧化碳冰、甲烷冰和大量尘埃、岩石物质组成,并含有丰富的有机物质。

天文学家推测,在46亿年前太阳系诞生之后的最初10亿年内,彗星对地球的频繁撞击给地球带来丰富的水和有机物,这些有机物在地球合适的环境下,逐渐演变成最原始的生命,从而促进了地球的演化。

截至目前,人类对彗星的了解还比较少,主要停留在对其表面物质的认识上。

30年多前,英国科幻作家阿瑟·克拉克在一本名为《2001》的作品中构想出“撞击彗星”的创意,也引起了诸多航天大腕的兴趣。1996年,美国3位科学家德拉美尔、白勒顿和赫恩向美国宇航局提出了撞击彗星计划,以揭开彗星内部的秘密。在改进撞击舱的导航系统后,这项计划于1999年11月1日启动。

2005年1月12日,价值3.3亿美元“深度撞击”彗星探测器成功发射。这是人类历史上史无前例的“炮轰”彗星太空实验。

坦普尔1号彗星

1867,德国天文学家坦普尔在法国马赛发现了这颗彗星,并以他的名字而命名。坦普尔1号彗星在火星和木星之间、围绕太阳的椭圆轨道运行,彗核自转周期约42小时。坦普尔1号彗星绕太阳运行一圈需5.5年。

人类之所以选它作为实验对象,主要有以下几个原因:人类对其已有100多年的了解,比较熟悉它的情况;目前,该彗星正处于中年时期,有代表性;这颗彗星可以飞到离地球比较近的地方,撞击后适宜地球上的公众进行观测。另外,它所处的位置相对合适,“深度撞击”探测器所发射的“炮弹”能在较短的时间内“打中”它。


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