探測(cè)小行星消除“天地大沖撞”恐懼 _小行星

黎明號(hào)小行星探測(cè)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(guò)，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(shí)只有6萬(wàn)千米，使許多人產(chǎn)生了驚恐。
探測(cè)高潮不斷迭起
近些年，探測(cè)小行星的活動(dòng)越來(lái)越多。2010年6月13日，在太空飛行了7年之久的日本隼鳥號(hào)小行星探測(cè)器在克服艱難險(xiǎn)阻后終于返回地球，此舉在全世界產(chǎn)生了不小的震動(dòng) 。2011年3月，日本首次公布了“隼鳥”號(hào)探測(cè)器帶回的絲川小行星微粒的初步分析結(jié)果。
2011年7月15日，首個(gè)采用離子推進(jìn)技術(shù)完成實(shí)用型科學(xué)探測(cè)任務(wù)的美國(guó)黎明號(hào)小行星探測(cè)器進(jìn)入灶神星小行星軌道，成為首個(gè)對(duì)火星和木星之間小行星帶中的小行星進(jìn)行探測(cè)的空間探測(cè)器，并于8月11日正式開(kāi)始了對(duì)這顆巨型巖質(zhì)小行星的探測(cè)任務(wù) 。在完成灶神星探測(cè)后， “黎明號(hào)”將在2012年7月離開(kāi)，于2015年2月抵達(dá)曾為太陽(yáng)系最大的小行星、后被升格為矮行星的谷神星，并對(duì)其進(jìn)行軌道探測(cè) 。美國(guó)擬于2025年前派人前往一顆小行星，而黎明號(hào)探測(cè)器將為此帶來(lái)關(guān)鍵數(shù)據(jù) 。
一組國(guó)際航天員已于2011年10月17日探訪了太平洋，試驗(yàn)為解決小行星乘員任務(wù)中遇到的工程挑戰(zhàn)所制定的新解決方案。他們乘坐寶瓶座水下試驗(yàn)艙在佛羅里達(dá)州拉格島附近水域執(zhí)行一項(xiàng)為期13天的水下任務(wù)，主要包括三方面內(nèi)容：如何在小行星表面拋錨、如何在小行星表面移動(dòng)和如何更好地收集數(shù)據(jù) 。與月球任務(wù)和火星任務(wù)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(gè)“錨”用于固定。美國(guó)還準(zhǔn)備在2016年把一個(gè)取樣回送探測(cè)器發(fā)往一顆近地小行星，2023年將所采樣品送回地球。
競(jìng)相趕超成果頗豐
1996年2月17日，美國(guó)宇航局的尼爾號(hào)小行星探測(cè)器率先升空，并于2000年2月14日進(jìn)入名叫愛(ài)神星的小行星軌道，這是人類發(fā)射的航天器首次成功進(jìn)入圍繞小行星運(yùn)行的軌道。此后，帶有6臺(tái)科學(xué)探測(cè)儀器的“尼爾號(hào)”確定了愛(ài)神星的尺寸、質(zhì)量、密度和磁場(chǎng)及巖石成分。在2001年2月探測(cè)任務(wù)結(jié)束之際，“尼爾號(hào)”以硬著陸的方式降落到愛(ài)神星的表面，結(jié)束了其富有成果的太空之旅。
在“尼爾號(hào)”繞愛(ài)神星飛行的1年中，共拍攝并傳回了16萬(wàn)幅圖片，搜集了比原計(jì)劃多10倍的數(shù)據(jù) 。“尼爾號(hào)”不僅詳細(xì)考察了愛(ài)神星的外表特征，還研究了其內(nèi)部構(gòu)造和礦物學(xué)組成，科學(xué)家們據(jù)此推斷了愛(ài)神星的演化史。
2003年5月9日，日本成功把隼鳥號(hào)小行星探測(cè)器送上天，開(kāi)始了它探訪名叫絲川的小行星的漫漫征程。“隼鳥號(hào)”配備了氙離子發(fā)動(dòng)機(jī)，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(fā)回一批由X射線和紅外探測(cè)儀等設(shè)備近距離拍攝的絲川小行星圖像。
同年10月，“隼鳥號(hào)”降低運(yùn)行高度，在10千米之內(nèi)對(duì)絲川進(jìn)行觀測(cè) 。11月12日，“隼鳥號(hào)”在到達(dá)距離小行星表面55米遠(yuǎn)的地方時(shí)投放了名為“智慧女神號(hào)”的子探測(cè)器，但該子探測(cè)器由于故障沒(méi)能著陸于絲川小行星的表面。11月20日和26日，“隼鳥號(hào)”先后2次短時(shí)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(hào)”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(guò)，目前科學(xué)家只從“隼鳥號(hào)”密封艙內(nèi)采集到少量氣體，能否采集到小行星樣本還很難說(shuō) 。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(yáng)系形成過(guò)程的重要資料。
2007年9月27日，美國(guó)順利發(fā)射了黎明號(hào)小行星探測(cè)器。它將歷時(shí)8年、飛行近50億千米遠(yuǎn)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(cè)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(hào)”是第一個(gè)探測(cè)小行星帶的探測(cè)器，也是世界上第一個(gè)先后環(huán)繞兩個(gè)天體飛行的探測(cè)器。利用“黎明號(hào)”上的同一套科學(xué)儀器探測(cè)兩個(gè)不同目標(biāo)，便于科學(xué)家將兩套探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的對(duì)比分析。
“近地防盾”避行星撞擊
據(jù)2011年1月27日的英國(guó)《每日郵報(bào)》透露，歐洲擬在8年內(nèi)為地球建造預(yù)防小行星撞擊的“近地軌道防護(hù)盾” 。該計(jì)劃旨在通過(guò)導(dǎo)彈炸毀、引力牽引和主動(dòng)碰撞等多種手段，防范近地小行星撞擊地球。
這一偉大計(jì)劃預(yù)計(jì)由歐盟出資400萬(wàn)歐元，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)及歐盟戰(zhàn)略伙伴出資180萬(wàn)歐元，德國(guó)宇航中心負(fù)責(zé)該計(jì)劃的具體實(shí)施。
“近地軌道防護(hù)盾”計(jì)劃于3年后進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估如何在資金方面得到保障，并有望在2020年以前正式實(shí)施。但由于資金問(wèn)題，這個(gè)計(jì)劃目前只能停留在理論上和實(shí)驗(yàn)室中，相關(guān)人員對(duì)防范近地小行星撞擊地球的想法進(jìn)行評(píng)估測(cè)驗(yàn)，希望能得出一個(gè)切實(shí)可行的有效方案。
為有效防止小行星撞擊地球，首先需要監(jiān)控可能飛近地球的小行星，并精確預(yù)測(cè)其飛行軌道。
目前，全球已經(jīng)建立了近地小行星觀測(cè)網(wǎng) ，其中我國(guó)中科院紫金山天文臺(tái)有一臺(tái)專門用于搜索近地小行星殺手的天體探測(cè)望遠(yuǎn)鏡，其觀測(cè)能力居全國(guó)第一、世界第五。天文臺(tái)專家借著這雙“慧眼”，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近800顆小行星并且獲得了國(guó)際臨時(shí)編號(hào) 。據(jù)中國(guó)權(quán)威專家介紹，假若能夠在一年前發(fā)現(xiàn)有可能與地球相撞的小行星，就能及時(shí)采取措施，將其摧毀或改變其運(yùn)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(fā)射導(dǎo)彈或航天器猛烈地撞擊近地小行星，利用機(jī)械力使其改變軌道；用太空鏡群或激光所產(chǎn)生的能量將近地小行星推往新的軌道；發(fā)射引力航天器靠近對(duì)地球有威脅的近地小行星，然后通過(guò)自身引力使該小行星脫離原來(lái)的軌道；用質(zhì)量巨大的繩索套住近地小行星，采用改變其重心的方式來(lái)改變小行星的軌道；讓航天器登陸小行星，并且使用電馬達(dá)逐漸地改變小行星的軌跡；給小行星安裝“太陽(yáng)帆”或一臺(tái)大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，將其從地球軌道上推開(kāi)……
不過(guò)，這些方案設(shè)想各有利弊，究竟哪種方案實(shí)施效果最好，目前還沒(méi)有定論。
【探測(cè)小行星消除“天地大沖撞”恐懼】
中國(guó)航天報(bào)（龐之浩）