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深圳商报:这一撞可能揭示宇宙生命起源


http://www.sina.com.cn 2005年07月05日 12:07 深圳商报

  我国天文学家第一时间解读成功“炮轰”彗星的划时代科学意义

  这一撞可能揭示宇宙生命起源

  【本报综合报道】首次人造天象,炮轰彗星这一天文历史上的大事件吸引了全世界的目光,我国南京紫金山天文台的众多专家更是异常关注,在紫金山上观察效果不佳的情况下
,专家们在盱眙观测站展开了全程关注,见证这一天文史上的奇观。

  根据天文预报显示,昨天晚上8点30分至10点30分是紫台盱眙观测站最佳观测时间。早在7月2日,赵海斌等三位副研究员就早早来到盱眙观测站,开始了前期的“摸底观测”。探测器准确撞击了彗星后,紫台的姚进生副研究员告诉记者,现在彗星上的大洞深度有三层楼房那么高。

  探索太阳系最原始的秘密

  对于紫金山天文台近地小行星观测方向的专家姚进生副研究员来说,他们之所以对于深度撞击彗星事件如此关注,其实不仅仅在于人类创造的天文景观背后的“烽火连天”。

  他说:“从科学研究上来讲,这次深度撞击彗星事件有着划时代的历史意义。”

  首先,这是个探索太阳系奥秘的大好机会,因为彗星完好地保存了46亿年前太阳系诞生时的物质,人类可以借着以对于彗星的研究而发生“时空倒转”,追踪太阳系诞生时的秘密。

  而且目前关于生命起源中也存在着几个版本,一是说生命起源是地球自身产生的,另外则称之为人类的文明是外来的,对此姚进生副研究员认为,根据地球上的文明,想像外星人降落到地球,似乎是只能是梦想,但是对于整个万物宇宙之中,有可能存在着围绕其他恒星运行的行星,有生命能够适应的存在条件,不过,姚进生副研究员认为,由于最近的恒星离地球也有4.3光年,即便外太空有生命存在,地球上已有的飞行器速度是无法跨越这个距离障碍的。

  追踪太阳系和地球的童年

  紫金山天文台研究员王思潮在接受记者采访时说,多少年来人们一直在研究太阳系和地球的起源,但是苦于缺少更为准确的资料而进展艰难,比如地球的年龄有46亿年,但在地球上找到的最早的岩石是40亿年。

  彗星被认为是起源于太阳系形成之初剩下的那些残片,这些残片保留了太阳系形成之初的物质状态,保存着太阳系诞生时很珍贵的信息,这次深度撞击则进入彗星内部,从彗星内部物质构成来认识太阳系和地球。

  在中国传统意义上,人们一直将彗星看作不吉利的“扫帚星”,多少年来留下了许多观测资料,直到100多年前,哈雷彗星的发现使得人们对它的认识获得突破性进展。

  但是,彗星本身是由什么物质组成,为什么接近太阳时会出现一个大尾巴?上世纪50年代初,美国天文学家惠普(去年去世)提出著名的“脏雪球”模型,认为彗星起源于太阳系形成之初剩下的那些残片,这些残片保留了太阳系形成之初的物质状态,它们没有构成一个大天体。

  彗星在太阳系外围受某种扰动跑进太阳系,在离太阳近的时候,受太阳风和太阳辐射的影响,它的一些组成物质就挥发出来,并且反射太阳光,这就是我们看到的彗尾。

  人类要追踪太阳系乃至于地球的起源,就必须研究这些早期物质,彗星则是保存这些物质的最佳载体,获得这些物质的详细信息,此次撞击行动则打开了获得这些物质详细信息的大门,有可能借此揭开太阳系和地球的起源之谜。

  科学研究已经发现,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,但是催化生命的物质是怎样产生的至今无法解释。

  地球生命起源一直以来有多种说法,其中的一个版本是,彗星尘埃带来的有机分子帮助地球产生生命。

  此次撞击行动有利于进一步了解这些物质的详细信息,又可能为打开地球乃至于宇宙生命的起源之谜提供重大的线索。

  为抵御地球被撞提供技术可能

  近地小行星、彗星会不会撞击到地球,给地球造成难以挽回的损失?

  姚进生副研究员说,这样的威胁的确存在,在远古的时候,近地小行星的撞击是经常的事情,当时的撞击有成千上万次,但是目前这种概率已越来越小,是上百万分之一,但这并不能排除其毁灭性的威胁。

  让姚进生担心的不仅是这些自然人体,现在人造卫星,太空垃圾的安全性更不能得到保证,虽然他们对于地面的影响力很小,但是对于太空的交通安全却形成了致命的打击。需要通过人为的力量对于这些有威胁的太空物体进行干预。

  姚进生说,这些深度撞击彗星事件的成功,让我们看到了希望,以后对于危险的彗星、小行星,可以通过提前预测轨道,进行事先的预警,可以通过人造撞击的力量进行改变其行进轨道的实验,以防止彗星、小行星撞击地球事件的发生。

  南京大学天文学系教授戴子高也表示,此次成功撞击彗星,是人类尝试改变轨道的一次实验,为人类获得撞击小行星的经验,从而为抵御小行星撞击地球提供了技术上的准备。

  1994年“彗木碰撞”后引起了人类对于彗星碰撞地球的担忧和警觉,这次撞击实验可以取得经验,如果以后出现彗星碰撞地球的可能,人类就可以运用宇宙飞船前去引发爆炸装置,从而改变彗星的运行轨道,以避免对地球的危害。

  历史上,地球曾多次受到来自彗星和其他行星的撞击,这是第一次由来自地球的撞击行动,也可以算是一次抵御外星体冲撞的成功演习,人类可以借此继续发展监控和撞击技术,严密监视来自太空的星体,一旦有信息表明地球将受到撞击,可以主动出击,改变外星体的运行轨道,使地球化险为夷。

  他说,此次成功撞击彗星,是人类太空探索行动的大跨越,具有里程碑式的意义,为人类进一步探索宇宙和生命之源提供了重要技术手段。(《金陵晚报》供稿)

   “炮轰”彗星何以如此精确无误

  撞击时间撞击地点与当初预计的几乎分毫不差

  “炮轰”彗星何以如此精确无误

  【新华社供本报特稿】“深度撞击”撞击器北京时间4日下午按原计划与坦普尔1号彗星发生相撞。适值美国独立日凌晨,美国国家航空和航天局为全世界上演了一幕耀眼的太空焰火。就在这一片焰火之中,人类仿佛窥见了太阳系的儿时容貌。

  精确击中

  北京时间13时52分左右,重达372公斤的铜质撞击器在与“深度撞击”号探测器脱离约24小时后,以每小时3.7万公里的相对速度在距地球约1.3亿公里处与坦普尔1号彗星成功相撞,完成此次壮烈的“杀身成仁”之旅。

  伴随着一道炫目强光,国家航空和航天局喷气推进实验室内顿时爆发出热烈的掌声。为这一时刻等待6年之久的科研人员们相互拥抱,激动不已。研小组欣喜若狂”。实验室主任查尔斯·埃拉奇也表示,成功之大,“超出我们的预料”。

  深夜时分,实验室发言人艾伦·比夫对新华社记者说:“我们在22时58分(太平洋时间)收到飞行器传回的第一幅图像,表明这次撞击在22时52分准时发生。一切都按计划进行。”在喷气推进实验室里,项目科学家和工程师发出的一阵阵欢呼声,透过电话听筒传到记者耳中。

  比夫说,这第一张照片是由“深度撞击”的飞行器在距彗核约8000公里之外,用其搭载的中分辨率观测设备拍下的,“现在,项目科学家还不能从这些照片中获得什么有意义的信息,但是可以肯定地说,‘深度撞击’项目已经获得成功。”

  “撞击的成功,表明项目中的无人控制航天器技术完全达到了预想目标,”比夫说。

  撞击后彗星轨道发生了些微偏离

  以前,不少科学家都预测,此次飞船深度撞击彗星的事件可能不会对彗星的轨道产生任何影响,因为飞船相较于彗星,就像是蚊子撞到了飞机,没有杀伤力。

  但我国南京紫金山天文台姚进生副研究员从现场的情况来看,认为飞船撞击的力量显然要大一点,起码相当于硬币的撞击力,这样的力道虽然不会对彗星的轨道产生太大的影响,但姚进生认为,彗星的轨道还是视撞击点的位置发生三维的改变,当然这种改变是微乎其微,影响可以忽略不计。

  如同科幻

  此次撞击成功,不仅标志着人类有史以来与彗星进行的最亲密接触,同时也为世界各地的天文爱好者表演了一幕绚烂的太空焰火。

  在夏威夷怀基基海滩,1万余人通过巨型电影屏幕目睹了这一撞击盛况。来自火奴鲁鲁的内科医生史蒂夫·林说:“这就像一部科幻电影。”

  其实,这就是真实版同名好莱坞大片。在1998年拍摄的好莱坞科幻电影《深度撞击》中,一艘美国太空船奉命前去轰炸一颗巨型彗星,以防止其与地球相撞。

  如何确保精确击中

  探测器由两部分组成,一是飞行器,实际是相当于一台两厢轿车大小的飞船;二是用来轰击彗核表面的撞击器,体积相当于一台家用冰箱,重近400公斤。

  飞行器由太阳能电池驱动,其核心是一台防宇宙辐射的主控计算机。它还有1个高增益天线、2个低增益天线,用于向地球传回撞击的数据。飞行器上搭载的科学设备有一套高分辨率观测系统和一套中分辨率系统。其中高分辨率系统包括30厘米直径望远镜、多频谱照相机和红外分光计,用于精确观测撞击后彗核的表面;而中分辨率系统主要是一台12厘米直径望远镜,用于导航和广角观测撞击时的场景。

  撞击器有不到三分之一的质量是加固的铜合金,主要是为了增加撞击彗核表面的动能。它由电池驱动,也有导航系统和飞行控制计算机。撞击器上还有一套中分辨率观测系统,在它撞上彗核之前最后观测彗核表面。

  此外,撞击器携带能提供25米/秒推进速度的肼推进系统,以推进必要的轨道修正和姿态控制。导航系统使用肼推进器将飞行路径变化控制在1毫米/秒的精确度内。曾在“深空一号”探测器上试验过的自动导航软件也“帮助”撞击器准确执行过任务。“深度撞击”探测器的有关专家认为,错过目标的几率小于1%。

  当撞击发生时,飞行器距彗核约8600公里,此后14分钟里,它会来到距彗核500公里处,用高分辨仪器观测撞击的后果。撞击整个过程的拍摄时间大约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。

  我国专家称被撞彗星表面发现环形山

  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。当日13时50分,美国宇航局“深度撞击”号发射的撞击舱成功撞击坦普尔一号彗星。中科院紫金山天文台的专家根据美国宇航局公布的照片初步分析,坦普尔一号彗星的表面有一个环形山。新华社记者韩瑜庆摄

  7月4日,在位于美国加利福尼亚州国家宇航局的实验室内,工作人员在密切关注电视屏幕上“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”目标——坦普尔1号彗星的全部过程。(新华社)

  12名中国工程师参与“炮轰”彗星

  【本报综合报道】在此次撞击中,大约有12名中国工程师正在不同的岗位努力工作着。

  来自安徽合肥的工程师李荐扬主要负责的工作是汇合光度学分析。而他的导师是整个工程的总负责人,也是深度撞击的发起人迈克·赫恩。

  对于能够参加深度撞击,他激动万分:“深度撞击是1998年通过NASA批准的,我们进行了大量的准备工作。能参加这样一个大项目,我很荣幸。我们中国也有很多这样的空间项目计划,但相比较而言,美国的技术更为先进。我自己学到了很多东西,同时,我认为深度撞击与探月等太空计划难度不同,从轨道设计到测算,很多是值得我们国内借鉴的。”

  据了解,李荐扬1999年留学美国,今年7月份将从马里兰大学天文系毕业。他说他今年年初进入工作组,到目前为止,一直在组里工作。

  来自广东开平的吴国兴工程师,很小的时候就随父母移民到了美国,所以能够讲一口流利的英文。在整个深度撞击项目中,他负责地面电脑控制。吴先生讲,据他了解,大约有12位不同知识层次、负责不同工作的中国工程师参加了此项工程。在吴先生所在的多功能部就有两位来自中国的女工程师与他共同从事地面电脑控制工作。



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