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“炮弹”出膛 中午看“太空焰火”


http://www.sina.com.cn 2005年07月04日09:07 南方都市报

  “炮弹”出膛 中午看“太空焰火”

  北京时间今天13时52分,“深度撞击”号的撞击器将“击中”坦普尔1号彗星

  “我们正在进行一项最大胆、最危险的试验,这在空间探测史上从未有过。和许多探测项目一样,我们的所得远远大于风险——数千年以来,我们第一次能够了解彗星的构成,而不惧怕它们。”

  ——美国喷气推进实验室负责人查尔斯·埃拉奇

  “国家航空和航天局一直致力于了解太阳系,研究它是如何形成、如何演变,并在地球以外寻找可能存在的生命。彗星是太阳系最古老的天体,它会为许多问题的解答提供线索。”

  ——美国宇航局负责研究太阳系的部门科学家安迪·丹特兹勒

  7月2日晚间,美国宇航局下属的喷气推进实验室宣布,“深度撞击”号彗星探测器已按计划成功射出撞击器。

  如果一切顺利,北京时间今天13时52分,该撞击器将像一枚炮弹“击中”坦普尔1号彗星。撞击发生时,“炮弹”相对彗星的速度约为每秒10公里。

  “炮弹”完全自主飞行

  2日下午,“深度撞击”号进行了最后一次轨道调整。太平洋时间23时07分(北京时间3日14时07分)左右,“深度撞击”释放出了撞击器。撞击器约400公斤重,大小相当于一台家用冰箱。

  地面随后收到的信号表明,撞击器已和探测器分离,向坦普尔1号的彗核飞去。喷气推进实验室的工程师通过数据检查证明,一切都在按计划进行。

  在撞击彗星之前,“深度撞击”号的太空之旅已达4.31亿公里。

  喷气推进实验室主管“深度撞击”项目的里克·格兰米尔说:“经过多年的设计、培训和激励,我们即将实现目标……撞击彗星的一刻即将到来,这次重大太空项目的关键时刻正一步步走近。”。

  这次史无前例的撞击要想成功,还有一些考验。格兰米尔说,“炮弹”将在计算机操作下完全自主飞行,必须准确击中目标,没有人工介入。

  往飞动的针上穿线

  格兰米尔比喻说,这次撞击好比“往飞速运动的针上穿线”。

  坦普尔1号彗星高速运动,每秒约行进30公里,而在它轨道前方的“深度撞击”探测器飞行速度约为每秒20公里,弹射出撞击器后就立刻调整姿势“躲开”,以免被彗星撞上或(撞击器命中目标后)被飞溅的碎屑打中,影响向地面传输宝贵的科学数据。

  科学家们设想,撞击器轰击坦普尔1号彗核时,会在彗星表面砸出一个足球场大小的坑,冰雪、尘埃四溅。此时,等候在安全位置的“深度撞击”号和分布在太空中的“哈勃”等望远镜及地面天文台都会密切监测这次难得的人工“天象”。

  撞击前,撞击器上配备的拍摄装置也会发回约两个小时的图片。

  《深度撞击》太空大片面面观

  美国宇航局官方公布了“深度撞击”“剧本”,摘要如下:

  导演:

  众多大腕联手执导,业界顶尖机构及科研院校、企业云集,包括美国宇航局及其喷气推进实验室、马里兰大学等高校以及“鲍尔”航天科技公司等企业。

  剧本创意:

  30多年前,英国科幻作家阿瑟·克拉克在一本名为《2001》的作品中提出“撞击彗星”的创意,引起了诸多航天大腕的兴趣。经过不断改进、完善后的计划,最终在1999年7月被美国宇航局采纳。5年之后,“深度撞击”号彗星探测器于今年1月12日成功发射。

  主角一:

  “深度撞击”彗星探测器。它由两部分组成,一是飞行器,负责提供动力并携带有诸多科学仪器;二是用来轰击彗核表面的撞击器。

  主角二:

  坦普尔1号彗星。由德国天文学家坦普尔于1867年发现,并以他的名字命名。这颗彗星在火星和木星之间、围绕太阳的椭圆轨道运行,彗核自转周期约42小时。

  剧情梗概:

  “深度撞击”号的撞击器从母船中被释放出来,开始调整飞行姿态和速度,等待与坦普尔1号的约会。约24小时后,坦普尔1号彗星会如约而至,两者将以高速“激情”相撞。

  摄像:

  此次拍摄规模庞大,各路高手都将出手。在太空中,美国的“哈勃”、“斯皮策”、“钱德拉”和欧洲的“牛顿”天文望远镜等会从各个波段观察;地面上,美国基特山天文台、欧洲南方天文台等也会持续监测。在能见度好的情况下,西半球某些地区的人们也可借助高倍望远镜“实录”。

  投资及制作:

  凭借2.5亿美元的投资,6月29日公映的好莱坞科幻巨片《世界大战》超过《泰坦尼克号》2亿美元的纪录成为最昂贵的影片。而“深度撞击”计划则共耗资3.3亿美元,轻松摘冠。

  《世界大战》耗时7个月拍摄而成,而“深度撞击”计划自今年1月12日发射探测器开始,7月4日上演撞击一幕,约一个月后传回首批相关数据,再经历约几个月的数据分析时间,整个项目要一直到2006年3月才将宣告结束。

  影片宗旨:

  暴力绝非本部大片宣扬的宗旨。科学家认为,彗核内部的物质构成和表面可能会有显著不同,只有类似的撞击方式才能对彗核内部进行深入研究。此次撞击的科学目标包括:首次直接探测彗核内部的物质;了解彗核表面的构成、密度、强度及其多孔性;通过比较,研究彗核表面和其内部物质的关系;了解彗星演化的历史,解答彗核是如何形成的问题等。

  观测

  第一时间网上看“焰火”

  我们无法看到撞击发生,但可登录www.space.com 网站饱眼福

  “深度撞击”将在距地球1.3亿公里的太空深处发生,在室女座的角宿一附近。地球上大多数人难用肉眼看到壮观的人造“太空焰火”。

  根据美国宇航局发布的材料,在撞击发生时,除了美国西海岸地区以外,坦普尔1号彗星都将处于地平线以下,无法被观测到。

  美国西海岸地区的天文爱好者可用小型天文望远镜和高倍双筒望远镜观测撞击发生,当然前提是空气能见度好。

  24小时内还有机会观测

  撞击前,坦普尔1号彗星的亮度最多只能达到9.5星等(区分天体亮度强弱的等级,星越亮星等的数字越小),“深度撞击”有可能使该彗星亮度增强15至40倍,达到6星等,而人的肉眼所能分辨的最暗天体亮度就是6星等。

  中科院南京紫金山天文台研究员王思潮介绍,在撞击发生之后的24小时内,地球上大部分地区——包括中国——的公众将有机会观测到“太空焰火”。

  网民第一时间饱眼福

  不过,美国国家航空和航天局以及多家天文台都会在网上及时发布撞击的图像。

  美国宇航局将通过互联网发布一系列“深度撞击”的最新动态,并通过自己的电视频道实况转播。网民们可以登录www.space.com 网站一饱眼福。

  美国国立基特峰天文台(设在亚利桑那州图森)和W·M·凯克天文台(设在夏威夷冒纳凯阿山巅)也会在第一时间在网上发布观测到的图像。

  “深度撞击”问答

  造“炮弹”为何要用到铜?

  答:“骨头”硬,还不影响观测

  之所以用铜制造撞击器(含49%),是因为它对撞击时的观测干扰最小,并且不会留下残余物从而妨碍接下来的观测。铜的金属特性保证了撞击器结构上足够“硬”。实际上,该撞击器采用的是含3%铍的铜合金,它比一般的铜更硬。

  为何选择坦普尔1号彗星?

  答:它是人类100多年的老朋友

  “深度撞击”项目属于美宇航局探测太阳系的“发现”计划,作为目标的坦普尔1号彗星发现于1867年。之所以选它,主要是因为人类对它已有100多年的了解,而且这颗彗星正处于中年时期,有代表性。此外,坦普尔1号彗星可以飞到离地球比较近的地方,撞击后适宜观测。

  科学家设想,坦普尔1号彗核被撞击后,其内部物质可以暴露出来供研究。他们认为,彗核中可能含有太阳系初生时遗留的物质。“深度撞击”项目经理里克·格兰米尔说,这次撞击会获得大量科学知识,有望加深我们对太阳系起源的认识。

  “炮打”彗星会不会危及地球?

  答:把它打碎了都没事

  美国宇航局的科学家曾说,重372公斤的“铜头飞弹”和坦普尔1号彗星相撞有什么后果,他们并不确定。据推算,撞击威力相当于4.5吨炸药爆炸。

  近日,美国宇航局专家说,不管“深度撞击”计划是否成功,坦普尔1号彗星都不会威胁地球。“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。

  专家们说,撞击只能使该彗星的运行速度出现每秒0.0001毫米的改变,使其近日点缩小约10米,运行周期减少不超过1秒。

  与之相比较,当坦普尔1号彗星于2024年经过木星时,受引力影响,其近日点将改变3400万公里。换言之,“深度撞击”对彗星的影响,与自然中彗星和木星“擦肩而过”相比,可以忽略不计。

  喷气推进实验室“深度撞击”探测计划科学家唐·约曼斯说:“从科学角度来看,‘深度撞击’计划好比让一只蚊子冲进一架波音客机,完全不会影响彗星本身的运行轨道。”

  专家们指出,即使坦普尔1号彗星脆弱得“不堪一击”,其彗核被撞后四分五裂,碎片也仍将停留在与彗星原轨道类似的轨道上。外来天体只有在其轨道与地球运行轨道交叉时才会威胁地球。坦普尔1号的轨道与地球的运行轨道毫不交叉,它与地球最近的时候也有7400万公里远。

  本版文字:新华

  图:

  美国宇航局制作的“炮轰彗星”效果图:“深度撞击”号靠近坦普尔1号彗星,撞击器高速撞向后者。

  英国科幻作家克拉克提出了“深度撞击”的创意。

  美国东部时间7月4日凌晨1时52分,撞击器穿越坦普尔1号的彗尾、彗发,直接命中彗核。

  两者相撞的巨大威力令灰尘和彗核物质向太空四射,造就绚丽的“太空焰火”。

  美国夏威夷一个天文观测站将持续观测“深度撞击”全过程。

  美国东部时间7月3日凌晨,“深度撞击”号彗星探测器向坦普尔1号彗星发射铜铝制成的撞击器。

  美国专家解释“深度撞击”号彗星探测器“炮打”彗星的详细过程。


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