小行星“毁灭之神”2029年将从地球身边掠过

10.11.2014  14:11

阿波菲斯掠过地球 效果图

仪器在小行星上采样概念图

伴飞探测阿波菲斯概念图

中科院紫金山天文台供图

2029年4月13日,直径约400米的小行星阿波菲斯,将从地球身边飞掠,最近距离约为2.9万千米。如果它砸向地球,可能会使得一座大城市毁灭,因此,它又叫“毁灭之神”。

有没有办法,在阿波菲斯亲近地球前,我们先登陆,对它进行“侦查”呢?现代快报记者获悉,目前,中科院紫金山天文台与中国空间技术研究院总体部正在合作研制。科学家们有个大胆的设想:在2029年前,让他们研发的科学仪器,落在阿波菲斯上,采集它的样本,从而为未来防范做好准备。现代快报记者胡玉梅

阿波菲斯小行星是已知的对地球威胁最大的小行星,其最大直径为394米。一旦它撞上地球,将释放出比广岛原子弹高10万倍的能量。据专家测算,“阿波菲斯”小行星将于2029年和地球“擦肩而过”,由于它的运行轨道被地球引力改变,它将于2036年重新“光临”地球,并很可能撞击地球。阿波菲斯是埃及神话中的毁灭之神,以此命名也反映了其对地球威胁之大。

这个机器干啥用的?

到小行星上采点“”来研究

中科院紫金山天文台的大楼里,一人多高的,头戴银色罩子,透着一股神秘气息。揭开银盖头,可以看到装置上有金属钻头,钻头中间还有细细的管子。装置的中间部位,还有一个圆形托盘,托盘上是精细的容器。

它是干什么用的?“这是一个小行星深空探测的原理样机,主要完成小行星表层土壤样品的采集、样品的分配和贮存以及样品分析的预处理等任务。前不久,刚通过专家评审。”中科院紫金山天文台研究员季江徽在实验室打开该仪器的工作视频,面前的仪器“工作”起来,钻头缓缓向下,一直深入到装置上放置的一块岩石,并钻取了岩石上的粉末,收起,放到托盘的小容器中。”

钻头很硬,可以穿透硬度为6的岩石,比如:穿透花岗岩没有问题。钻头钻下去的同时,岩石会被磨成粉末,用采样管子装好,放到托盘的容器中分析。将来,这个全套动作,都将在小行星上实现,通过地面的远程遥控,人不用登上小行星,就可以知道小行星表层以下岩石的组成成分。

季江徽说,它的工作原理,和即将于11月12日启动的人类首次登陆彗星的“菲莱”着陆器取样机相似。相比之下,小行星采样面临的探测环境更复杂,因为相对于松软的彗星表面,小行星表层以下可能是非常坚硬的石头,所以,钻头要足够坚硬才行,同时还要对小行星有足够的研究。“目前,它还在进一步研制中,将来可以对小行星岩石的成分,包括岩石中的气体等都可以分析,细细研究。

难度在哪?

机器想要黏住小行星不容易

2012年12月13日,“嫦娥二号”成功拍下了小行星“战神”的彩色照片,这也是人类第一次拍下了该小行星的全身像。

如果说,“嫦娥”是人类接近小行星的第一步,那么小行星采样一体机则是人类勘查小行星迈出的又一大步。季江徽说,他们之所以把目标瞄准近地小行星,是因为它们对地球有潜在的危险。2013年2月15日,一颗直径约15米的近地小行星,在俄罗斯空中发生爆炸,造成约1200人受伤、近3000座建筑受损。“两年前,我们紫台就提出了研制小行星采样一体机。

不过,要到近地小行星上“动土”可不容易。首先,要掌握目标小行星的飞行轨迹、速度,利用导航系统,捕捉到它,慢慢逼近。其次,到了小行星附近,探测器的轨道、速度都要调整,和小行星保持同一节奏,紧紧黏住它,不能跟丢。最后,探测器落在小行星的表面,小行星采样一体机能够成功采样。“它到时候是固定在卫星外壁上的,所以我们将根据卫星的工程约束来设计装置的自重,目前是十几公斤。”季江徽表示,整个采样过程中,最难的就是最后一步采样。

和月球采样有啥不一样?

小行星引力小,容易被甩出去

说起小行星采样,人们难免会想到到月球上采样。人类早就到月球上采集过样本回来。“到小行星上采样,与到月球上采样不一样。

月球的引力是地球的6分之一,所以,采样机被甩出去的可能性很小,而小行星的引力非常小,采样机要在小行星表面紧紧黏住,很不容易。“季江徽说,月球是什么物质,大家也有所了解,但是小行星的表面究竟是松软的,还是坚硬的,这其实不是特别清楚,所以,在采集样本的过程中,取样装置工作可能会引起探测器的振动,如何保持它们在小行星的平衡,也是一大难点。

据介绍,目前,登陆方法还属于设想,还在进一步论证。

到哪个小行星上去?

想去“毁灭之神”阿波菲斯

那么,小行星采样一体机会到哪颗小行星上试“牛刀”呢?科学家们预想了三颗小行星,第一颗是:近地小行星;第二颗是:“毁灭之神”阿波菲斯;第三颗是:碳质小行星,可能有水和有机物等,也被称为生命之星。

这三颗小行星中,备受关注的便是阿波菲斯。2009年,阿波菲斯和地球亲密接触,科学家们就预言:2029年4月13日,将从地球的“鼻尖”上飞过,最近距离只有约2.9万公里,将在地球和月亮之间飞过。科学家们通过计算认为,阿波菲斯和地球发生大碰撞的概率为2.7%左右。“2036年,它还会再次光临,危险性极大。

对于这颗“毁灭之神”,科学家们也都在想办法。最直接的办法,就是登陆它,采集样本,了解它究竟是何方“神圣”。“目前,我们大致已经掌握了它的基本情况,它身体是条状的,像一块牛皮糖,长相还有点萌。”季江徽说,掌握了阿波菲斯的基本动向,一旦它有动静,就可以采取措施,让它远离地球。

如何监控小行星?

准备研制2.5米口径天文望远镜

近地小行星与地球之间有个“警戒线”—750万公里。当近地小行星越过“警戒线”,它就有可能撞向地球。

据统计,直径大约1公里的小行星撞击地球,约100万年发生一次;直径大约2公里的小行星撞击地球,约3000万年发生一次。据估计,在地球附近存在着数百万颗几十米大小的近地天体,差不多每十年发生一次撞击地球事件。据介绍,在2000年—2013年期间,全球共监测到26次小行星在地球大气层爆炸,而一颗直径40米、不到美式足球场一半大小的小行星就足以抹平一座城市。还有的近地小行星,天文学家们才发现它的身影,它就已经逼近地球了。

要是能建成空地一体监控,就好了。”目前,紫金山天文台盱眙观测站有一架直径为1.2米的天体望远镜,是我国口径最大的施密特望远镜,专门用于搜索发现可能威胁地球的近地小行星,同时开展其他太阳系天体的实测研究。不过,专家希望有口径更大、效率更高的天文望远镜,以及时捕捉这些不速之客。

据透露,目前紫台正在积极推动研制2.5米口径天文望远镜,盼望能得到国家有关部门的支持。“希望今后,可以和‘’配合,实现对近地小行星空地一体化观测研究。


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