
黎明號小行星探測器
2012年1月27日,一顆公共汽車大小的近地小行星與地球擦肩而過,這顆名為“2012 BX34”的小行星位列20顆最接近地球的小行星之首,距離地球最近時只有6萬千米,使許多人產生了驚恐 。
探測高潮不斷迭起
近些年,探測小行星的活動越來越多 。2010年6月13日,在太空飛行了7年之久的日本隼鳥號小行星探測器在克服艱難險阻后終于返回地球,此舉在全世界產生了不小的震動 。2011年3月,日本首次公布了“隼鳥”號探測器帶回的絲川小行星微粒的初步分析結果 。
2011年7月15日,首個采用離子推進技術完成實用型科學探測任務的美國黎明號小行星探測器進入灶神星小行星軌道,成為首個對火星和木星之間小行星帶中的小行星進行探測的空間探測器 , 并于8月11日正式開始了對這顆巨型巖質小行星的探測任務 。在完成灶神星探測后 , “黎明號”將在2012年7月離開,于2015年2月抵達曾為太陽系最大的小行星、后被升格為矮行星的谷神星,并對其進行軌道探測 。美國擬于2025年前派人前往一顆小行星,而黎明號探測器將為此帶來關鍵數據 。
一組國際航天員已于2011年10月17日探訪了太平洋,試驗為解決小行星乘員任務中遇到的工程挑戰所制定的新解決方案 。他們乘坐寶瓶座水下試驗艙在佛羅里達州拉格島附近水域執行一項為期13天的水下任務,主要包括三方面內容:如何在小行星表面拋錨、如何在小行星表面移動和如何更好地收集數據 。與月球任務和火星任務不同,小行星上的重力微乎其微 , 不足以吸引航天員或飛行器 , 所以必須有一個“錨”用于固定 。美國還準備在2016年把一個取樣回送探測器發往一顆近地小行星,2023年將所采樣品送回地球 。
競相趕超成果頗豐
1996年2月17日,美國宇航局的尼爾號小行星探測器率先升空,并于2000年2月14日進入名叫愛神星的小行星軌道,這是人類發射的航天器首次成功進入圍繞小行星運行的軌道 。此后,帶有6臺科學探測儀器的“尼爾號”確定了愛神星的尺寸、質量、密度和磁場及巖石成分 。在2001年2月探測任務結束之際,“尼爾號”以硬著陸的方式降落到愛神星的表面,結束了其富有成果的太空之旅 。
在“尼爾號”繞愛神星飛行的1年中,共拍攝并傳回了16萬幅圖片,搜集了比原計劃多10倍的數據 ?!澳釥柼枴辈粌H詳細考察了愛神星的外表特征,還研究了其內部構造和礦物學組成,科學家們據此推斷了愛神星的演化史 。
2003年5月9日,日本成功把隼鳥號小行星探測器送上天,開始了它探訪名叫絲川的小行星的漫漫征程 。“隼鳥號”配備了氙離子發動機,于2005年9月12日飛抵距離絲川小行星表面20千米的軌道 。隨后它向地球發回一批由X射線和紅外探測儀等設備近距離拍攝的絲川小行星圖像 。
同年10月,“隼鳥號”降低運行高度,在10千米之內對絲川進行觀測 。11月12日,“隼鳥號”在到達距離小行星表面55米遠的地方時投放了名為“智慧女神號”的子探測器,但該子探測器由于故障沒能著陸于絲川小行星的表面 。11月20日和26日,“隼鳥號”先后2次短時間著陸于絲川小行星,成功采集其表面巖石樣本 。
2010年6月13日,“隼鳥號”返回地球 , 成為人類歷史上首次在月球以外的天體著陸并回歸地球的航天器 。不過,目前科學家只從“隼鳥號”密封艙內采集到少量氣體 , 能否采集到小行星樣本還很難說 。但哪怕只帶回了一粒直徑不足0.1毫米的沙子,就足以成為研究太陽系形成過程的重要資料 。
2007年9月27日,美國順利發射了黎明號小行星探測器 。它將歷時8年、飛行近50億千米遠赴火星和木星之間的小行星帶,分別在2011年和2015年先后探測灶神星和谷神星這兩顆人類從未嘗試接觸的著名小行星 。
“黎明號”是第一個探測小行星帶的探測器,也是世界上第一個先后環繞兩個天體飛行的探測器 。利用“黎明號”上的同一套科學儀器探測兩個不同目標,便于科學家將兩套探測數據進行準確的對比分析 。
“近地防盾”避行星撞擊
據2011年1月27日的英國《每日郵報》透露,歐洲擬在8年內為地球建造預防小行星撞擊的“近地軌道防護盾” 。該計劃旨在通過導彈炸毀、引力牽引和主動碰撞等多種手段,防范近地小行星撞擊地球 。
這一偉大計劃預計由歐盟出資400萬歐元,相關科研機構及歐盟戰略伙伴出資180萬歐元,德國宇航中心負責該計劃的具體實施 。
“近地軌道防護盾”計劃于3年后進行測試和評估如何在資金方面得到保障,并有望在2020年以前正式實施 。但由于資金問題,這個計劃目前只能停留在理論上和實驗室中,相關人員對防范近地小行星撞擊地球的想法進行評估測驗,希望能得出一個切實可行的有效方案 。
為有效防止小行星撞擊地球,首先需要監控可能飛近地球的小行星,并精確預測其飛行軌道 。
目前,全球已經建立了近地小行星觀測網 , 其中我國中科院紫金山天文臺有一臺專門用于搜索近地小行星殺手的天體探測望遠鏡,其觀測能力居全國第一、世界第五 。天文臺專家借著這雙“慧眼”,已經發現了近800顆小行星并且獲得了國際臨時編號 。據中國權威專家介紹 , 假若能夠在一年前發現有可能與地球相撞的小行星,就能及時采取措施,將其摧毀或改變其運行軌道 。
至今,已有多種防止小行星撞擊地球的方案 。
例如,用核武器炸毀可能撞擊地球的近地小行星;發射導彈或航天器猛烈地撞擊近地小行星,利用機械力使其改變軌道;用太空鏡群或激光所產生的能量將近地小行星推往新的軌道;發射引力航天器靠近對地球有威脅的近地小行星,然后通過自身引力使該小行星脫離原來的軌道;用質量巨大的繩索套住近地小行星,采用改變其重心的方式來改變小行星的軌道;讓航天器登陸小行星,并且使用電馬達逐漸地改變小行星的軌跡;給小行星安裝“太陽帆”或一臺大型火箭發動機,將其從地球軌道上推開……
不過,這些方案設想各有利弊,究竟哪種方案實施效果最好,目前還沒有定論 。
【探測小行星消除“天地大沖撞”恐懼】
中國航天報(龐之浩)
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