庞之浩:深度撞击是抵挡外星最初步演习(图) | |
---|---|
http://www.sina.com.cn 2005年07月04日 15:02 新浪科技 | |
空间技术研究院高级工程师庞之浩 点击此处查看全部科技图片 新浪科技讯 今天下午1点30分-2点30分,中国空间技术研究院高级工程师庞之浩作客新浪网聊人类探测器首次撞击彗星,广大网友积极参与。以下是聊天实录: 新浪科技 : 各位网友大家好!非常高兴今天又到了科学探索频道嘉宾聊天的时候,今天到场的嘉宾是空间技术研究院高级工程师庞之浩老师,大家对庞老师已经非常熟悉了,在神五上天等航天事件中,庞老师经常出现在大家的面前。先请庞老师和大家打声招呼。 庞之浩 : 各位网友大家好,非常高兴与大家就“深度撞击”进行交流。 新浪科技 : 先请庞老师谈谈“深度撞击号”发射的时间、发射目的等情况吧。 庞之浩 : 2005年1月12日发布的,美国发射这个探测器的目的主要是为了进行人类首次彗星撞击活动,发射深度撞击号的目的有几点,一个是探测太阳系的起源,因为大家知道,彗星很有可能保持了46亿年前太阳系诞生时的原始物质,所以我们说,彗星是太阳系的“活化石”,通过撞击,探测彗星核的目的,可以达到这个目的。第二,地球上的生命有可能是彗星带来的,关于生命的起源有几种说法,一个是地球自身产生的,一个是通过彗星撞击产生的,通过撞击,我们可以探索物质的起源。第三,也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。 新浪科技 : 首先我们了解一下彗星究竟是什么,人类在探索彗星上有什么进展? 庞之浩 : 以前人们说彗星是“脏雪球”、“扫帚星”,就科学研究来看,很有可能彗星是与地球同时产生的,因为它远里海王星的轨道,因为非常冰冷,所以可能保留了原始的物质。彗星有三种彗星轨道,一种是椭圆轨道,一种是抛物线轨道,一种双曲线轨道,椭圆轨道是非常有规律的一种曲线。 对彗星,以前我们知道最多的是“哈雷”彗星,所有彗星的明明都是发现的科学家明明的,比如哈雷彗星是哈雷发现的,坦普尔一号也是坦普尔发现的。所有的彗星都是沿着太阳轨道运行的,坦普尔一号沿着太阳轨道一周期是五年半,在接近太阳轨道的时候,热量比较热,所以会使彗星表面的尘埃和冰蒸发,形成强大的“慧发”一样的东西,所以我们叫它“扫帚星”。彗星就是由慧发、慧核、慧尾组成的。这次我们探索的是慧核,可能要穿过慧发。 新浪科技 : 人类对彗星已经尝试过几次探测了吧? 庞之浩 : 对,已经掀起了两次高潮。一个是八十年代,发射了5、6个探测器,最有名的是欧洲的乔拖探测器,它一直工作到90连续初。第二次探测是近些年,去年有一个星辰探测器,它和怀尔德二号探测器交会的时候进行了取样,它是用羽毛球拍一样的东西粘彗星上的物质,明年将返回地球。2002年人类又发射了慧核之旅探测器,7月份发射,但8月份失踪了。去年欧洲发行了第一个罗赛塔一号探测器,是第一次彗星着陆器而不是探测器,飞行十年以后,将在一个彗星上放置一个着陆器去着陆。目前的坦普尔一号是效率最高的一个探测器,飞行半年就能接近彗星,在昨天两点释放了撞击器,飞行24小时,于北京时间13时52分将撞击坦普尔一号的慧核。 新浪科技 : 时间真的会这么准吗?会不会有时间上的误差? 庞之浩 : 一般不会。无论是彗星的飞行轨道还是探测器的轨道,在没有特殊情况下是不变的。除非我们调整轨道,本身“深度撞击号”探测器上也带着肼推器,但是不是加速的,而是用来调整轨道方向的,一般不会变。就像地球围绕太阳运转一年转一圈一样,是固定不变的。 新浪科技 : 刚才也说到关于彗星和人类发射过的彗星探测器的情况,现在时间一步步接近人类撞击彗星的一刻。刚才庞老师也说,彗星的运行轨道是固定的,撞击的时间不会有误差。 网友:我实在不明白撞击是怎样的过程,因为彗星是运动的,探测器也是运动的,我们还要发射一颗会运动的撞击器,是这样的过程吗? 庞之浩 : 对,有人形容是三颗子弹,一颗大子弹射出一颗小子弹,去打另外一颗子弹。就像我们在路上发射一颗导弹去打击另外一个目标一样,要算好了。本身探测器上有一个导航器,还有一个目标浏览器,上面有一个直径12厘米的瞄准镜,去瞄准彗星,然后再通过导航系统去追击目标,然后进行打击。肼推器本身也会算好轨道,速度是每秒25米。 新浪科技 : 很多人也看过《彗星撞地球》等美国大片,这时候彗星充当了人类毁灭者的形象,人类要去拯救地球,这时候人类经常会想到用导弹去打击彗星。请问庞老师,如果真有这样的设想存在的话,人类能否真的用自己做的导弹去轰击彗星呢? 那么,可不可以把这次撞击当成是一次演习呢? 庞之浩 : 这是一次最初步的演习,看我们的探测器能否在10千米/秒的速度下,对直径不到6公里的彗星的能否造成改变,这个改变当然非常小,这是第一步尝试,结果怎样,还要看实际的效果。现在包括网上、电视中都说了很多理想中的情况及专家预测的情况,而实际情况如何,还要试一下。要作为一个实用技术来改变小行星、彗星的轨道,这还是比较遥远的,但是我相信会实现的。 网友:探测器撞击彗星能产生多大的力量?会不会对彗星造成一些轨道的偏离?会不会对地球造成威胁? 庞之浩 : 不会,虽然这次的速度比较大,但各自相对的质量比较小,而且是远离地球的。据专家研究,对周期的改变只差一秒,对近日点轨道的改变只差了10米,不会对地球产生任何影响,请大家放心。当然,如果将来真的要改变轨道,还要做具体的实验。 新浪科技 : 撞击的弹药所产生的量有多大? 庞之浩 : 专家经过实验,弹药的能量相当于相当于4吨TNT炸药,可能会造成四五种结果。最理想的结果是,撞出一个像足球场大的坑,深度有十几层楼高,也有人说是几十层楼高,这还不一定,当然这种情况比较理想,有可能会喷发出太阳系诞生出来的原始物质,当然也有可能是沉积在彗星上的其他星球上的原始物质。当然还有别的情况,可能会撞出几个足球场大的坑,这时候可能喷发出的是别的星球上的物质。另外是相反的情况,一个是穿星而过,撞出非常松散的大洞,这时候就要分析研究它到底是什么物质组成的。还有一种情况是撞成碎片。最不理想的情况就是没撞着,现在来看,这种可能性是1%,也不排除有失败的可能。如果没撞着,这个撞击器就不知道飞到哪儿去了,会不会撞到其他的星球,我们就不知道了。 新浪科技 : 我们一直在担心结果有几种可能,在担心彗星的情况,那么关于探测器最后的结果可能会是什么样的呢? 庞之浩 : 本身撞击器是带着遥感器,为了导航和探测用,在20公里远的时候是21米分辨率,它的数据要不断传回地球。上面有两个成像仪,一个是高分辨率呈像仪,视角比较小,0.1度,还有一个是中分辨率成像仪视角达到0.8度左右,但是可视距离比较短。本身又带着一个高功率的天线,可以即时传回地球上。当然我们也通过天文望远镜观测,一个是哈勃望远镜,一个是钱德拉望远镜、还有欧洲的牛顿X射线空间望远镜等等。除此以外,还有地球上各大天文台会进行观测。另外一些业余爱好者会通过普通的天文望远镜进行观测。最幸运的美国一带,他们是晚上,在晚上不到两点钟左右进行观测会比较有利。彗星没撞击前,亮度是11等星,在撞击的情况下,人们预测会提高到5等星、6等星,在这样的亮度下,人们用肉眼就能看见,就像普通的星星一样,关键是星星很多,它不可能像金星那么亮,你一定要根据星图去寻找,它会由暗变亮。 新浪科技 : 中国的天文爱好者可能会很遗憾,因为撞击的时间是在中国的白天,实际上美国人有一个评论,为什么选择在美国独立日这天有一个人造的天文现象,他们是在给美国国庆日一个特别的礼物,是不是这样呢?
庞之浩 : 他们选在7月4日,美国独立日,有美国自己的考虑。本身这个机器是预计在去年发射,但由于技术故障,推迟到今年发射。但是日子不变,一定要在7月4日撞击彗星。 彗星是个不规则形,撞击后在理想的情况下应该发生喷射,从表面物质开始,使里面的尘埃喷射。本身探测器在撞击飞行的过程中要受到星辰的打击,就像子弹一样,打在上面。但是我们在探测器上穿了“防弹衣”,根据设计,它能穿透两颗彗星外围的星辰,所以不会损害上面的仪器。轨道器在飞行过程中通过旋转,也会产生自我保护的作用,不会首先星辰的危害。撞击整个过程中,轨道器的拍摄时间大约13分钟左右,它上面的数据会陆续传回来,可能要一个礼拜至一个月的时间。现在首要的问题是要确认它是否能撞上,这是第一任务。 在一般情况下,释放了撞击器以后,我们通过看电视画面,现在撞击已经获得成功,撞上了! 美国宇航局的人都非常高兴,这首先是航天技术上一个巨大的成果。这次撞击有两大成果,一个是天文科学上的成果,第二个是航天技术上的成果,首先我们要保障航天技术上能撞击上,下一步就能能否取得天文上的成果,取得成果以后进行分析,这是非常感人的,因为距离非常远,离地球有1亿多公里,人们能够控制一个探测器去撞击另一个彗星,这在人类历史上是空前的,对未来的空间技术将会起到开拓性的作用,是个里程碑的作用。 新浪科技 : 这可能是美国宇航局在火星探测成功后取得的另一个令人兴奋的成功。 庞之浩 : 完成这项工作主要是三个单位,一个是美国宇航局喷气推进实验室,这个实验室非常大,其中有华人300多人,我们华人在马里兰大学,他们的首席科学家是马里兰大学的教授。还有一个制作公司是鲍尔公司,是具体研制空间探测器的,他们做出了非常大的贡献。这个计划是美国“发现”计划之一,从99年底、2000年初开始进行,一直到今年年初发射,直到现在撞击成功,是非常令人高兴的,为本月美国航天飞机复飞也会带来一些积极性的消息,是个好兆头。美国航天飞机准备在7月13日到七月底之间进行发射,如果这个发射获得了成功,对未来的航天,尤其是载人航天,具有巨大的推动作用。因为如果没有航天飞机,空间站的建设就会处在停顿状态。
新浪科技 : 我们在画面上看到,在彗星撞击器撞击成功以后,这段时间内它是什么样的状况? 庞之浩 : 按理说撞击成功以后应该是喷射,上面的干冰、碎石等物质在猛烈撞击之下应该向上喷射,到底喷射是什么结果,是个大坑,还是个深洞,我们要看前方发回来的信号,由专家进行分析再进行报道。 新浪科技 : 在撞击过程中是画面是怎样传回地球的? 庞之浩 : 一个是在撞击前进行拍摄,在离彗星20公里的时候可以拍摄,传回轨道器,再用X波段传回地球,用几分钟的时间进行分析,另外是刚才说的几大天文望远镜进行拍摄,虽然离得远一些,但是拍摄的时间比较长,轨道器拍摄一般是13分钟,然后就过去了,远离彗星了。 新浪科技 : 看来我们不只在电视上看到人们的喜庆,很快我们就会通过照片看到彗星的近景了。 庞之浩 : 是的,现在技术发达了,就像看电视一样,我们可以通过网络、电视在第一时间直播,看到最新的成果。 新浪科技 : 我们经常能看到在太空中拍摄的观测照片,色彩非常漂亮。但是请问庞老师,在天空中真的是这样的吗? 庞之浩 : 这是人们想象通过电脑制作出来的,有的制作得非常美。我看到美国航天局做的一张图片,火焰后面的影子是个美女,这是人们所期望的,既能掌握高科技的知识,又能欣赏到空前的美景,这是人们的希望。实际上的拍摄情况我们还要通过望远镜和探测器传回的数据进行实地观测才能了解。 新浪科技 : 我们收到信号的时候是不到13点59分。 庞之浩 : 这是七分钟以前的信号,实际上是提前撞上了,稍微提前了一点。 新浪科技 : 撞击后到底会出现什么情况,目前还不知道。 庞之浩 : 当然至少排除了撞不上这种可能性。 今年的空间探测活动还是非常多的,在这次空间撞击以后,还有一次非常重要的活动,8月份美国要发射火星侦查轨道器进行火星探测,也是火星生命计划的一部分。火星生命计划是要在2007年发射凤凰火星着陆器,2009年发射第三代火星车,这个火星车非常先进,不是用降落伞和气囊的方式降落,而是要在空间停留,通过吊车的方式降到火星表面。2010年以后美国要发射火星取样飞行器,要在火星表面进行取样,把物质带回地球来,看看火星到底有没有生命的元素。在10月份,欧洲要发射金星快车。我们得知道,欧洲已经发射了火星快车,金星快车和火星快车用的平台是一样的,只是遥感器不同。我国也即将发射神舟六号飞船,比神舟五号飞行时间长,还要再增加一个宇航员,相当于难度增加一倍,它的生保系统,包括吃的、喝的、呼吸器都要增加一倍,还要做大量的工作,估计今年10月份左右将会发射。明年底或者后年,中国、印度都要发射月球探测器,掀起新一轮的探月高潮。美国正在积极实施他的新的太空设想,既能提供多用途的飞船,也能飞到太空基地,甚至载人飞到月球上去,这个飞船是由多个小飞船组成的,可以飞到不同的地方。 新浪科技 : 随着太空探测活动的高潮逐渐掀起,有50多万人的名字随这次探测器撞击到了彗星。 庞之浩 : 这是通过美国的一个网站搞了一个活动,在2004年某个时间之前,如果想把自己的名字送入太空,可以在网上申请。据说有50多万网名参加了活动,华人有1万多人。这也表明空间探测已经不仅仅是政府行为,它也变成了大众参与的一项活动。因为这次探索有一项任务,将来是否要探索研究能够改变彗星和小行星轨道,这关系到整个地球,我们还要探测人类的生命起源,这也是和大众相关的。美国搞这项活动有一个方针“更快、更好、更便宜”,也是和大众相关的。以前的探测器是非常昂贵的,比如像贾西尼探测器都要十几亿,这次为什么要探测坦普尔一号呢?是考虑到离我们比较近,比较容易观测,而且比较便宜,这都是考虑到大众的利益。另外,这个彗星比较稳定,不是活动期的,容易探测,而且对探测器不会有多大的影响。人类对它的规律掌握得也比较清楚,它已经有100多年历史了,人类对它的研究,对轨道参数等掌握得都比较好。 网友:人类的探测器在撞击彗星过程中对整个宇宙的环境会不会有一些破坏? 庞之浩 : 刚才已经说了,撞击本身对彗星轨道的影响非常好,仅可以改变一秒的周期、轨道10米,有人形容这相当于一个蚊子撞上了波音747。当然前一段时间有一个俄罗斯的算命先生起诉美国,说对他的精神造成了伤害,而且会损害太空环境。但是目前对环境是不会有影响的,请大家放心。在2009年有小行星飞向地球的情况下会不会有影响,我们还需要研究。这次撞击的目的就是防止以后这种天外来客对地球产生影响,我们通过改变它的轨道保护地球,而不是损害地球。 新浪科技 : 其实这正是出于保护地球、保护人类自己的目的进行的一次探测活动,希望广大网友不要担心。
庞之浩 : 不用担心。而且我们也希望有更多喜欢天文的爱好者参加我们的活动,通过学习多掌握一些天文知识。 新浪科技 : 新浪网在很早以前就把这次活动的专题挂出来了,其中有一个链接可以直接链接到美国航天局,不知道这次的50万人中会不会有新浪的网友。 庞之浩 : 这次撞击一个很重要的目的就是研究撞击的结果,看其中有什么物质,比例是什么。 新浪科技 : 这次研究可能会需要很长的时间呢。 庞之浩 : 是的,但是也不能过于乐观,也不一定会真正找到太阳系起源的物质。这中可能性是有的,但是也不是通过一次撞击就能解决所有的问题。 新浪科技 : 我们能保证的就是这次航天技术上已经获得了成功。 我们也可以从各种望远镜上取得撞击的照片,当然研究的成果如何,还要过一段时间才能知晓。也许会取得我们预期的结果,也许会达不到我们的预期目的。但是无论如何,从这次撞击活动中体现出的航天技术还是很成功的。 庞之浩 : 是的。 新浪科技 : 能否请庞老师预料一下,研究成果最早会在什么时候出来? 庞之浩 : 最近就会出结果,但是时间会拖一个月左右,这个数据是需要传输的。从美国航天局传来的消息,已经有大量的数据传回来,当然还需要再进行分析。 新浪科技 : 之所以会花这么多精力和金钱做这次活动,肯定是带着明确的目的去的。 庞之浩 : 还有一点比较理想,轨道器还有可能继续使用。美国为这次做了大量的准备,发射也多次推迟,如果这次撞击不能发射,还会有6颗备用彗星可供撞击。 新浪科技 : 电视转播已经结束了,我们在接着聊聊彗星的问题。 到现在为止,信号的传递比较乐观,广大网友也看到了精美的画面,从互联网上也实时地了解到了信息。这次信息传递究竟有多远呢? 庞之浩 : 这个信息的传递有1.3亿公里左右。本身探测器的历程有4亿多公里,因为不是直线,是通过轨道的运行和彗星进行撞击的。 新浪科技 : 哈勃望远镜和钱德拉具体观测的效果会是什么样的东西呢? 庞之浩 : 钱德拉望远镜是X射线望远镜,是人眼看不见的。哈勃望远镜是可见光和红外,肉眼可以看见。哈勃望远镜最远可以观测到140亿光年以前的星体,功能非常强,它相当于一个带翅膀的公共汽车,镜头直径非常大,观测非常远。遗憾的是,它已经年老体衰、满身是病了,前一段时间美国说不准备再修它了,因为修一次很贵。新一届美国航天局长上任以后又决定再修修它。它新一代的“接班人”已经在研制,要去替代它了。 哈勃望远镜已经升空15年了,在这15年中,哈勃望远镜取得了巨大的成功,传回了大量的天空精美图片。 新浪科技 : 我们相信哈勃望远镜在这次撞击中还能再立新功,为我们传回更好的图片。 在这次撞击过程中,因为是在白天,中国的很多天文爱好者可能看不见,但是我们可以在网上还是能看到实时状况传输的。 庞之浩 : 在中国,如果是在郊区的晚上,比较暗的情况下,通过30倍的望远镜,可以看到一个毛茸茸的小亮点,撞击以后亮度能提高十几倍到几十倍,可能比较容易观测。 新浪科技 : 因为有网友担心此次撞击会对地球有影响,所以我们新浪网上也进行了一个调查,有6181人参加了调查。其中44.6%、2757人认为不会有影响。还有53%、1887人会担心地球会受到撞击彗星的影响。剩下的1500多人认为不好判断。通过签名,有512名网友说已经参加了把名字送上坦普尔一号的活动。 庞之浩 : 这些网友现在可以感受一下,已经撞击完了,你觉得受到影响了吗? 新浪科技 : 今天聊天已经告一段落了,非常感谢庞之浩老师为大家详细讲解了这次炮轰彗星的人类天文奇观,这次撞击其实还没有结束,如果想看图片,还是要等待一段时间,如果想看研究成果,也还是需要等待的。新浪网会继续对此进行报道,希望广大网友继续关注新浪网科技频道,关注这一专题。 谢谢庞老师。 庞之浩 : 感谢各位网友关心航天技术,关心天文科学的发展,希望我们以后能够再次在新浪网进行交流,谢谢大家。 新浪科技 : 今天的聊天到此结束,再见。 主持人:新浪科技编辑 雷永青 |