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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。
撞击器击中彗星的彗核后,会在其表面轰出“弹坑”,使其内部物质暴露出来供研究。据预测,撞击会造成彗核表面的冰雪、尘埃等溅起,好比在太空中放出一个大“焰火”。
科学家们认为,彗核中含有太阳系初生时遗留的物质,希望借助此次撞击对太阳系诞生的过程有更多了解。美宇航局专家表示,这次撞击不会改变彗星的轨道,也不会对地球构成危险。
坦普尔1号彗星昨晚9时36分在相机内定格,专家提醒今晚可以再次观测。
北京天文台工作人员昨晚在怀柔拍摄到坦普尔1号彗星照片。
7月4日,中科院紫金山天文台副研究员赵海斌在调试望远镜,准备观测撞击后的坦普尔一号彗星。中国天文科研人员得到了一次很好的观摩机会。
中国科学院国家天文台研究员李竞对这些问题进行了解答。
深度撞击意在一箭双雕
李竞研究员说,在太阳辐射压和太阳风的作用下,彗星上的一些物质会逐渐蒸发。早先科学家通过地面望远镜观测,已知道彗星上蒸发的物质中有水、高分子物质和有机物。
上世纪50年代有专家提出,彗星可能是由冰和岩石组成的松散“脏雪球”。但是,科学家迄今对彗星的彗核结构及其物质组成知之甚少。此外,坦普尔 1号等回归周期在200年以下的彗星,来自已于1992年被证实存在的“柯伊伯”带。这个扁平环状带位于海王星以外,其中的天体都有可能保持着46亿年前太阳系形成时期原始物质的结构和状态,而离太阳较近的星体在太阳作用下,其原始物质已面目全非。因此,“深度撞击”在探究彗星内部和太阳系演化方面可谓 “一箭双雕”。
为何偏偏是坦普尔1号
李竞说,坦普尔1号彗星由德国天文学家坦普尔于1867年发现。科学家通过长期观测已知道,这颗彗星在火星和木星之间、围绕太阳的椭圆轨道上运行。它相对于地球的回归周期为5.51年,迄今已发现其至少回归了25次。正是基于坦普尔1号的这些运行特点,人类的探测器才能在较短时间内追上它。
此外,坦普尔1号靠近太阳时挥发的物质不多,因此专家估计,撞击器撞入该彗星后喷发物很可能会较快地“烟消云散”,并且不会重新覆盖撞出的坑,可便于附近的探测器“窥探”彗星内部的奥秘,而具有上述特点的彗星并不多。正是由于这些原因,美国研究人员才将坦普尔1号选为撞击对象。
据李竞介绍,近年来的探测显示,有些“彗星”没有彗尾或尾巴很小;有些“小行星”却有彗发和稀疏的彗尾;一些“彗星”和“小行星”的运行轨道非常相似。因此,可能并非所有彗星的成分都能用“脏雪球”理论解释,撞击等近距离探测方式均有助于检验这一理论。
为避免小天体来袭“练兵”
李竞表示,成功实施这种撞击前,科研人员必须精确计算出探测器和被撞击目标的运行轨道,控制住探测器按既定轨道飞行,及时检测飞行参数以确定是否需要修正其轨道,发出指令修正或改变探测器轨道,准确地在预定轨道位置释放撞击器。目前,全世界掌握这些技术的国家不多。
李竞指出,从理论上说,小天体撞击地球的可能性是存在的。如果研究人员通过探测和计算发现某一小天体要“亲吻”地球,那么人类就必须利用自己掌握的科技知识、手段,减灾防灾。有专家建议,发射轰击器,将威胁地球的小天体炸裂,使其分离成几个小部分,从而改变其运行轨道。这次撞击完满地命中“靶心”,可谓为避免小天体来袭而进行的“练兵”。