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北京时间7月4日13时52分，美国宇航局“深度撞击”号探测器释放的撞击器成功“击中”坦普尔1号彗星，这是人类太空探索的又一成功壮举。这一撞击的意义何在，专家从探索彗星本身、太阳系形成过程以及生命起源多角度给予了解答
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“弥赛亚”号的船员们望着太空中美丽的蔚蓝色星球,毅然发动飞船向彗星撞去,用最后的四颗核弹与它同归于尽。就在进入大气层前,彗星被炸得粉碎。碎片化作无数金色流星划过天空,就像美丽的精灵保护着人类家园。这是1998年好莱坞科幻灾难影片“DeepImpact” 中文译名《彗星撞地球》 中的虚构一幕。
北京时间2005年7月4日13时52分,距离地球1.32亿公里处的太空中发生了真实的一幕 美国宇航局“深度撞击” 与电影同名,“DeepImpact” 号探测器释放的撞击器“击中”目标――坦普尔1号彗星。
目睹这一激动人心场面过后,人们不禁想问 我们为什么要去撞击彗星 太阳系中有不计其数的彗星,为何我们偏偏选中“坦普尔1号”彗星为撞击目标 美国宇航局“导演”的这一幕技术含量有多少 “深度撞击”后的彗星会不会危及地球 ……带着这些问题,记者采访了中科院国家天文台李竞研究员和上海天文台傅承启研究员。
李竞研究员说 “这次撞击非常成功,在距地球很远的地方,一个高速运行的人造探测器命中了一个高速运动的彗星。首先,这是人类空间技术实力又一次成功展示;其次,根据撞击画面显示,坦普尔1号彗星看起来很像是个‘脏雪球’ 表面覆盖的更多的是冰雪化合物和尘埃;另外,通过画面我们看到,撞击之后闪现的亮度比之前我们想像的要大,这可能使人们用普通望远镜也能看到这一人造天象。”
一问：为何要去撞击彗星
傅承启研究员认为,美国宇航局此次发射“深度撞击”探测器其科研意义主要有三方面 一是通过研究彗核深处的结构和组成,进而研究地球和整个太阳系的起源问题。地球的年龄有46亿年,由于地球上古老的岩石经过风化、浸蚀、地质变迁,已面目全非,所以在地球上能够找到的最早的岩石也只有40亿年左右。在天文学上,彗星则被称为太阳系的“化石”。因为彗星是冰冻的物质,保存着太阳系诞生时很珍贵的信息,这次深度撞击就是进入彗星内部,从彗星内部物质构成来认识太阳系。
二是科学研究发现,过去彗星和其他小行星曾经频繁撞击地球,为地球带来水、冰和有机物,而在合适的条件下有机物可能演化为生命,所以研究彗星对于揭示地球和宇宙生命的起源具有重要意义。
三是1994年的“彗木碰撞”,引发了人类对于彗星碰撞地球的担忧和警觉。从保护人类的角度出发,科学家可以通过这次撞击实验取得一些技术参数,以后一旦出现彗星碰撞地球的可能,人类就可以借鉴现在的试验所取得的经验,提出相应的解决办法,比如采用核爆炸的方法,改变彗星的运行轨道或者摧毁彗星,以避免对地球的危害。
二问：为何选“坦普尔1号”为撞击目标
无论在东方或西方的古代文化中,彗星常常被赋予噩兆的形象。在我国民间就有将慧星称为“扫帚星”的说法。直到1705年英国天文学家艾德蒙德・哈雷爵士预测,哈雷彗星将以75年为周期访问地球的理论在1758年被证实后,人类才开始揭开彗星的真正面目。
彗星是主要由冰石混合体构成的小天体,把它比喻成宇宙中的冰山并不是形容它的体积庞大,而是因为这些拖着尾巴的古老冰块背后,可能隐藏着太阳系形成,甚至地球上生命诞生的巨大奥秘。
此次之所以选择“坦普尔1号”为撞击目标,首先是人类对它已有100多年的了解,比较熟悉它的轨道特征,而且目前它正处于中年时期,比较具有代表性;其次,它距离地球比较近,飞船到达它的彗核所需时间仅为半年。它不是新进入太阳系的活动型彗星,不会连续地向外喷发气体,比较适合从地球上进行观测。
三问：实施“深度撞击”技术难度有多大
1996年,3位美国科学家德拉美尔、白勒顿和赫恩向美国宇航局提出揭开彗星内部秘密的撞击计划。在对撞击舱的导航系统进行改进后,计划于1999年11月1日启动。据资料介绍,整个“深度撞击”宇宙探测器耗资3.33亿美元,其中的母船约12米长、380公斤重,大小约等于一辆福特开拓者汽车。用于撞击的撞击舱看起来像一只铜制啤酒桶,由49%的铜和24%的铝制成,是一个边长约99厘米的立方体。
2005年1月12日,“深度撞击”号宇宙探测器搭乘“德尔塔II”型火箭成功进入太空,开始了自己的“追星”之旅。傅承启研究员认为,按美国现在的航天技术而言,实施彗星“深度撞击”,其技术难度不会太大。一般开展太空探测都有以下几个步骤 发射探测器从天体略过,进入轨道或击中目标,环绕天体飞行,探测器登陆,探测器在天体上漫游并采样,为人类登陆天体创造条件。傅承启说 “这其中‘击中目标’是最起码的步骤。美国早已掌握行星际空间的探测能力,所以在距地球很远的地方撞击彗星并不难。”
四问：撞击彗星会不会危及地球
李竞认为,此次撞击彗星不会危及地球。“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。
他说 “现在行星际空间的碰撞事件非常非常稀少。地球已走过了46亿年,经过46亿年的变化发展,现在太阳系中各个天体的“行走”都非常有规律,各行其道。”
据介绍,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。即使坦普尔1号脆弱得“不堪一击”,其彗核被撞得四分五裂,由此形成的碎片仍将会停留在与彗星原先运行轨道类似的轨道上。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。
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