七月四日,美国宇航局的电视屏幕显示“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标———坦普尔一号彗星。
北京时间7月4日13时57分,美国地面控制大厅里一片欢呼。
“炮轰”彗星大片正式上演:美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标———坦普尔1号彗星。
这项史无前例的“炮轰”彗星计划始于1999年11月1日。美宇航局于2005年1月12日成功发射“深度撞击”号探测器。在7月4日撞击彗星之前,“深度撞击”号走过了4.31亿公里的漫长太空之旅,终于迎来了与坦普尔1号“亲密接触”的激动人心时刻。
———“深度”点评———
这是最理想的结果
焦维新(北京大学地球与空间科学学院教授):从传回来的画面来看,撞击时候,喷发的物质非常高,说明这种结局是最好的。
先前预测,撞击可能有四种结果:第一种是没有击中彗核;第二种是虽然击中彗核,但由于彗核比预计坚硬得多,撞出坑并不大,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瞬间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一号彗星熠熠生辉,并持续几天乃至几个星期之长,这是最理想的结果;第四种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。
现在结果是最好的,这是大多数的科学家预见的,说明这个彗核保持了形成时期的特点,主要由冰、颗粒、尘埃组成的,冰除了水冰之外,还有氨水结成的冰,总体来看质地还是比较松散的,所以撞进之后有很大喷射。
抛射物没有预想的黑
王思潮(南京紫金山天文台研究员):这是一次非常令人兴奋的撞击!尽管我们事先已经预计撞击成功的可能性比较大,但是看到撞击最终获得成功,我还是非常高兴。
根据画面观测,撞击产生的雾状抛射物没有原来预计的那么黑,颜色有些灰暗,而原来天文学家普遍估计坦普尔1号彗星的表面物质应该比煤还要黑,目前分析有可能是该彗星的碳物质含量较少,不过这还需要“深度撞击”号探测器采集到更多的数据后才能得到验证。
此外,坦普尔1号彗星表面不是很光滑,有些类似地球上的丘陵地带,最高处可能有数百米,还有几个直径1公里左右的环形山,可能是其它小行星撞击后产生的。
彗星研究得到应有的重视
胡中为(南京大学教授、研究太阳系演化、彗星专家):每年从太空中落到地球上的彗星有上百万颗,这对空间飞行器的安全是一个极大的威胁,但是我国却没有开展相应的研究,而美国则非常重视这一领域的研究,并投入大量的人员和经费。虽然我国的科研经费与美国还有较大差距,但是就目前我国的空间技术应用领域来说,国家只要投入少量的经费,利用现有的近地卫星就可以观测到绝大多数的彗星、小行星,从而保障空间飞行器的安全。
借此次“炮轰”彗星唤起国内各界对彗星研究的真正重视,而非彗星来临或碰撞时的一窝蜂“科学演说秀”!
———“深度”目标———
寻找生命起源的线索
李竞(中科院国家天文台研究员):研究彗星也能够为地球生命起源这样一个重大课题提供重要线索。很多科学家认为,地球早期生命起源于太空,因为彗星富含有机物高分子,与生命形成有关,当彗星撞击地球时会把一些形成生命的原始物质带到了地球上,彗星还有可能是地球水的一个来源。
彗星是太阳系最古老、最原始的天体,许多科学家认为,彗星保持了原始星云物质和太阳系早期演变物理和化学过程的记录。但是,对彗星的研究是比较困难的,因为好多彗星进入太阳系后不久就又离开了,而有的彗星一旦离开就不再复返,所以彗星本身是由什么物质组成,为什么接近太阳时会出现一个大尾巴?这些都是近百年来天文学家研究的问题。
我们要追溯太阳系的早期历史,就得研究那些早期的物质,彗星恰恰是保留早期物质的最佳天体,代表了与太阳系诞生时最接近的状态,探测彗星能为揭开太阳系形成之谜提供新线索。
防止小行星撞向地球
庞之浩(中国空间技术研究院高级研究员):这是人类尝试改变彗星和小行星轨道的一次实验,因为如果成功,将来人类就有可能取得撞击小行星的经验,以防小行星撞击地球。
在一部名为《彗星撞地球》的影片中,彗星充当了人类毁灭者的形象,它飞速冲向地球,影片中人类甚至要集中全球所有的原子弹去对付它。这次的撞击可以说是防止小行星撞击地球的一次演习。
这次的演习,探测器在10千米/秒的速度下撞击彗星,撞击效果怎样还要通过数据进一步分析。专家指出,这种撞击要作为一个实用技术来改变小行星、彗星的轨道,现在来看还比较遥远,但相信是会实现的。
———“深度”揭秘———
撞击器头顶“铜盔”
在这次撞击中,充当“炮弹”的撞击器是在计算机操作下完全自主飞行,它必须准确地击中目标。
“深度撞击”项目经理里克·格兰米尔比喻说,这好比“往飞速运动的针上穿线”。坦普尔1号彗星以每秒30公里的高速运动,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,飞行器弹射出撞击器“炮弹”后就得立刻调整姿势“躲开”,以免被彗星撞上或被撞击时飞溅的碎屑打上,影响向地面传输宝贵的科学数据。而探测器将以每小时3.67万公里的速度与“坦普尔1号”彗星发生碰撞。
但接近彗星内部并不是件容易事,它周围密集的星尘会以每小时10万公里的速度撞击飞船,相当于子弹射在上面,很容易损坏飞船携带的精密设备。
为了冲破彗星的“枪林弹雨”,NASA特意给“深度撞击”号披上了一件“护体神衣”,它由8层“凯夫拉”防弹材料和12层“内克斯特尔”合成材料织成,至少可以穿透两颗彗星的外围星尘。
牺牲前两秒仍在工作
撞击器重达372公斤,上面布满铜钉,内部安装有高清晰度摄像机,在接近彗核的过程中,它将拍摄有史以来距离彗星内核最近的图像,最小可以分辨出20厘米的细节信息。虽然撞击器会被彗星吞噬掉,但在撞击过程中,撞击舱携带照相机冲向彗核,拍下一幅幅精彩照片,同时将数据发回探测器,直至“壮烈牺牲”前2秒钟。
宇宙飞船自身也带有高分辨的相机和红外分光计等精密观测设备,在离彗星仅500公里的距离拍摄撞击时冲天而起的蘑菇云,记录撞击坑的大小、深度、形状和内部结构,分析从彗核内部喷射物质的成分,并将观测到的宝贵图像和数据传回地球。
与此同时,包括哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜和钱德拉X射线太空望远镜在内的一系列地面和太空望远镜也悉数上阵,对撞击彗星做了全程监视记录,以防遗漏任何细节。
———“深度”后果———
“炮打”彗星会不会危及地球?
李竞:撞击坦普尔1号彗星不会威胁地球。“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。
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,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。
———“深度”花絮———
3.3亿美元看一场“太空焰火”
6月29日,人类历史上最昂贵的电影《世界大战》全球上映,派拉蒙花2.5亿美元愉悦电影“粉丝”。不出五天,纪录就被刷新。7月4日,人类历史上最昂贵的大片在全宇宙上映,美国宇航局(NASA)花3.3亿美元请大家看一场“太空焰火”。上演”太空焰火”的两个主角正是“深度撞击”和坦普尔1号彗星。
这部太空大片拍摄规模庞大,各路高手精英尽出。美国的“哈勃”、“斯皮策”、“钱德拉”和欧洲的“牛顿”天文望远镜等会从各个波段观察;地面上,美国基特山天文台、欧洲南方天文台等也会持续监测。
撞击时间锁定“独立日”
为了保证计划成功,科学家对于计划的每一个组成部分都进行了精心挑选。专家透露,在7月4日美国“独立日”这一天进行撞击,也是经过“深度撞击”计划小组精心选择的。说白了,这是美国宇航局搞的一个“噱头”。
“根据我们的计算,‘坦普尔1号’将在7月5日这一天来到它的近日点,也就是它自身轨道上离太阳最近的位置。按照‘深度撞击’计划的要求,我们必须选择彗星离太阳和地球都比较近的时候进行撞击。因此,只要是在7月5日前后一到两周时间里,任何一个日子都可以是理想的撞击时间。大家一琢磨,不如选7月4日‘独立日’,听起来不是更酷吗?”
确保万一六颗彗星作“替补”
虽然美国宇航局对此次撞击很自信,但该任务的规划者还是做出了应急计划,选出了6颗替代彗星。一旦错过“坦普尔1号”,“深度撞击”号还可以瞄准其他目标。加州帕萨迪纳喷气推进实验室的“深度撞击”计划主管里克表示,虽然错过目标的几率小于1%%,但由于此前从未做过这样的试验,所以需要备用彗星以提高成功率。上万名中国人将名留彗星
“深度撞击”号的撞击器内携带刻满全球56万天文爱好者名字及其自身讯息的CD光盘。当撞击器冲向彗星的时候,这片刻满全球天文爱好者的名字的光盘,也将随之穿入彗星内部,永远留存在彗星上。只要登录“深度撞击”网站写下自己的姓名,然后NASA网站将会自动显示一张给参与者的专有“纪念证书”。在2003年5月到2004年1月期间,全球共有56万名天文爱好者登录网站写下了自己的名字,其中包括上万名中国人。
撞击创意出自科幻作品
30多年前,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。经过不断改进、完善后的计划,最终于1999年7月被美国宇航局等方面采纳。
责编:戴昕











