人造探測器將首次撞擊彗星(1月13日)
央視國際 (2005年01月17日 09:48)
彗星探測器深度撞擊號發射升空,人造探測器將首次撞擊彗星,踏上征程的深度撞擊號最終能否經受住撞擊的考驗,最具神秘色彩的彗星之謎何時揭開?
主持人(魯健):
各位好,歡迎您收看《今日關注》。
新年伊始,美國航空航天局又開始了一項具有歷史意義的探測行動,北京時間1月13號淩晨,備受注目的深度撞擊號彗星探測器在佛羅裏達州發射升空,價值3.3億美元的彗星探測器之所以吸引了眾多的眼球,主要是因為它在飛行4.31億千米以後,將於2005年的7月4號撞擊名叫騰普爾一號的彗星。那麼撞擊如何完成?撞擊的目的又是什麼?這就是今天關注的焦點。
那麼首先我們就是了解一下深度撞擊號的有關背景。
解説:
“深度撞擊”項目是美國宇航局從2000年初開始實施的,主要參與單位是噴氣推進實驗室、馬裏蘭大學和Ball航天技術公司。
“深度撞擊”探測器,原定2004年12月30日發射,但由於設計人員需要再次進行地面試驗和置換一個發射部件,所以兩次推遲升空,其發射截止日期為2005年1月28日,只要在這一期限內,任何時間發射“深度撞擊”都會在2005年7月4日與“坦普爾1號”彗星會合。
“深度撞擊”號猶如一輛中型麵包車大小,重650千克,由軌道器和撞擊艙組成,它們各自攜帶有儀器,如高、中分辨率成像設備,紅外光譜儀,光學導航裝置等,用於完成不同的科學任務,並能獨立地接收和發送信息。
當“深度撞擊”號發射像“垃圾桶”一樣的“銅頭飛彈”時,科學家們僅有13分20秒的時間可以進行觀察。“深度撞擊”所攜帶的兩架望遠鏡將監測這次撞擊,同時也用“哈勃”空間望遠鏡、“空間紅外望遠鏡”和“錢德拉”X射線空間望遠鏡等一系列天文望遠鏡觀測“深度撞擊”探測器撞擊彗星的壯景。
主持人:那麼為了讓大家了解更多的有關深度撞擊的話題,我們今天請到兩位專家一位是中國空間技術研究院《國際太空》雜誌副主編龐之浩先生,你好,還有一位北京大學地球與空間科學學院教授焦維新先生,歡迎兩位。
説到深度撞擊這個名字,可以説1998年好萊塢推出的一個災難大片是完全一樣的一個名字,當然很多中國人把它翻譯成彗星撞地球,或者是天地大衝撞,那麼我們在一開始談到這個話題之前,再來回顧一下1998年好萊塢大大片的一些鏡頭,那麼這個災難片,當時是被列為了好萊塢八大科幻片之一,現在我們看到的就是《天地大衝撞》的片斷。
龐之浩:
一個少年,在一個實驗室裏面無意中發現一顆彗星,後來經過科學家的證實,這顆彗星有可能在一年以後撞擊地球,於是採取了一個措施,發射一個飛船,這個船上面帶著核彈,準備改變這個彗星的軌道。
主持人:
但是這個飛船可能由於測算的失誤,不但沒有能夠改變這個軌道,反而就是爆炸以後,把這個彗星變成了一大一小,兩顆繼續朝地球飛。
龐之浩:
而且這個時候飛船和地球又失去聯絡了,情況萬分危急。後來眼看就要撞擊地球的前夕,飛船又跟地球聯絡上了,這個時候飛船奮不顧身地撞擊大塊的彗星,使地球能夠得以繼續生存。
主持人:
這就是我們看到飛船,最後撞向彗星大塊那個,但是那個小塊彗星最後還是飛到地球,而且還引發了海嘯,這就是我們看到的電影的畫面。
剛才也算是讓觀眾朋友回顧一下這個電影,因為是在七年之前,1998年拍攝這個影片,那麼七年以後,美國航天航空局起了一個同樣的名字,深度撞擊,就是給這個彗星撞擊器起這麼一個名字,七年以後,為了想在現實當中重演一下這個太空撞擊的這個景象,我首先就是想請兩位給我們介紹一下,今年7月4號就是跟這個坦普爾一號彗星要彗核了,最後撞擊過程是怎麼完成的?
龐之浩:
它是是分三步,一個是本身探測器是由軌道器和撞擊機組成的,首先接近這顆彗星,在接近以後,釋放這個撞擊機,經過24小時的飛行,裝機到彗星的表面,撞擊理想的情況下,就是撞成一個足球場一樣大的坑,而且還有14層樓高左右,第三步就是撞擊以後,這個軌道器還要接近彗星進行拍攝,進行分析,進行搜尋資料。
主持人:
我們現在看到的這個是?
龐之浩:這個就是分離,發射過程,就是現在釋放撞擊器,採用旋轉的方式,這樣一方面可以保持它的穩定性,第二個防止空間裏面塵埃對它産生影響。
主持人:
這個裝機器大約有多大?
龐之浩:
剛才説了小麵包車這麼大。
焦維新:
撞擊機本身大概就是1米長。
主持人:
那麼撞擊以後,我看到一些報道就是説,在彗核後會形成足球場這麼大一個坑。
龐之浩:這個是理想情況下。
焦維新:還有幾種情況,而且不同的情況,就是坑不同的情況,可以反映這個彗核的不同性質,一般分析來看,有三中可能,一種就是彗核沒有受到影響,還是原始的物質組成的,比較稀疏,這個時候撞擊器坐上去以後,再加上衝擊波的作用,會産生一個比較大的坑,而且飛出來這個碎石,角度比較小,這是一種情況,第二種情況如果這個彗核比較硬,那麼我們可以想象,這個坑就是比較小一些,而且這個碎石隨著這個角度,水平比較大,這能説明什麼問題呢?説明就是會合它是經過多次其他天體的撞擊,就已經是比較結實了,就已經不是原始的物質,這是第二種情況,第三種情況,就是彗核比我們想象的更稀疏,因為我們想象它是蜂窩狀的,這個時候撞擊以後,它的衝度比較深,但是坑比較小。
主持人:
正是因為不知道撞擊以後會出現什麼情況?所以很多人在想象,甚至有藝術家在參與到這個想象的過程當中,到底撞擊成功以後,它是一種什麼景象?這可能就是藝術家想象出來的,撞擊瞬間的一個過程。
龐之浩:有人説,這是人類所見到過的最絢麗的禮花。甚至能用肉眼可以看到。有的人猜想,可能比較小。
主持人:
剛才我們看到的這個撞擊瞬間,那麼撞擊結果,除了這些結果以外,還有那些可能性?
龐之浩:
還是有一種,就是比較的鬆散,就是穿心而過,就是傳透了的結果,還有一種就是比較硬,可能不是撞出一個足球場那麼大,可能撞出房子那麼大,還有最硬的,就是比較硬的結果,肯定只是壓縮了一下,什麼坑都沒有産生,可能把這個彗星壓縮了一下。
主持人:
相當於這個彗核更緊了,那麼我們剛才看到這個撞擊者,撞擊可能産生的結果,那麼我們知道彗星,我們以前曾經學過地理知識,比較説彗發,彗核,彗尾,是由三部分組成,那麼在接近這個彗核的過程當中,可能要穿越彗發、彗尾,這裡面就是有大量的水也好,或者是碎石也好,塵埃也好。我聽説,這種撞擊可能就是像子彈打在上面一樣,對於這個撞擊者來説,有沒有保護自己的一些設備。
龐之浩:它就是穿著一個防彈衣一樣的設備,是戴著一個銅的頭盔似的,主要就是銅的物質組成,這個物質在彗星上面是沒有的,這樣撞上去以後,就是區分哪一個是撞擊器的物質,哪一個是彗星上的物質。
主持人:現在我們看到的就是撞擊者的鏡頭。
龐之浩:很像一個垃圾筒外形。
主持人:
上面好像還有一個蓋。我也注意到,好像就是由一些八層的凱夫拉材料,還有12層的內科斯特爾合成材料做成的,所以至少可以穿透兩顆彗星。這樣一種特殊的材料。現在我們關心的就是撞擊者要想和這個彗星的內核撞擊,它的技術上有什麼問題?有沒有可能就是沒有撞,擦身而過的這種可能?
龐之浩:科學家就是撞不到的概率就是1%,也有,它本身就是帶著一個目標搖桿器,起到一個拍照片的作用,還起到一個瞄準的作用,相當於一個導航的設備一樣,對準彗核,本身上面還有一個推動器,不斷調整姿態,調整方向,儘量地撞擊彗核的中心。而且撞擊的過程中,還一定要在陽光照得著的地方,這樣為了拍攝,否則的話,效果也出不來。
焦維新:
這個難度是非常大的,因為飛船它飛行4億多公里,從撞擊到彗核,然後它就是以10.2公里的速度打它,它打了這個彗核,現在估計可能也就是6公里左右大小的彗核,它從4億多公里,打到6公里的目標上,這個技術難度還是比較大。其實這個項目拉薩一些科學家在十幾年前,就提出來了,當時一些科學家覺得沒有,因為技術還沒有非常成熟,準確地打到這個彗核的幾率還比較小,當時立項,後來在技術上解決了一些問題,所以才批准這個項目。
龐之浩:
它是飛行了4億公里,離彗核大概有80萬公里,釋放這個撞擊彈,以每小時4萬多公里的速度。
主持人
那被我們説到這兒,可能很多的觀眾都在想,這個深度撞擊去撞擊這個彗星到底有什麼目的?我想我們先通過一個短片了解一下,彗星到底是有什麼樣的神秘物質組成?接下來繼續請專家給我們分析這次深度撞擊的目的是什麼?
解説:
一提到彗星,人們的腦海中就會自然而然的浮現出這樣的圖像:拖著一根長長的,猶如掃帚一般的尾巴,發著白色的光芒,沿著一條奇怪的軌跡劃過天際。
彗星曾被人描述為“臟雪球”。它生成于比海王星軌道還要遠的、環繞太陽運行的一個由神秘天體構成的帶,是由太陽系誕生初期的物質構成的。由於它自身的溫度極低並處在溫度極低的宇宙空間,因此在太陽系誕生46億年來,彗星幾乎始終保持形成初期的狀況,對它進行研究將有助於人類揭開太陽系形成之謎。
科學家們認為彗星事實上就是宇宙産生時期留下的原始物質,一些人猜想彗星上藏著複合碳分子,在地球幼年時期受到太空岩石撞擊過程中,這些碳分子可能已經在地球上“播種”了製造生命的化學積木塊。所以探測彗星很有可能使人類認識地球上生命起源的奧秘。此外,地球上的水也可能來自彗星,因此探測彗星有助於人類了解這些長期令人困惑不解的問題。
主持人:
我們看到這個短片最後一句話,探測彗星可能解決人類長期以來困惑不解的問題,那麼這一次深度撞擊去撞擊這個彗星,它去的目的,是不是就是探索太陽系的起源,探索人類的起源?
焦維新:
最主要就是撞擊彗核,了解彗核是一個什麼構成?因為探索彗星有幾種方式,一個就是地面的觀測,這個只能了解它軌道的運行情況。第二種方式,是微型觀測,有時候就是圍繞著地球運行的航天器包括這個望遠鏡,這些衛星雖然在大氣層的外面,但是離這個微型比較遠,看得還不太清楚,第三種方式就是飛躍飛船,就是飛到這個附件看一看,這可以看到,會合表面是什麼情況?但是會合到底是什麼結構?這些方式是解決不了。所以這次採用的方式就是彗核到底是什麼構成的?
主持人:
就是了解彗核的構成,我們知道彗星應該是最古老的一種天體。
焦維新:最古老,最原始的。
龐之浩:它可能就是上面有太陽系,最古老,最原始的物質在裏頭。
主持人:
可能幾十億年來都沒有變。
龐之浩:可能46億年都沒有變,而且它們最初的物質,可能就是埋在深處。
焦維新:
表面不斷變化,物質不斷蒸發,也可能其他小的天體,不斷撞擊它,只有彗核保持它原始的風貌,所以我們看,它什麼樣的成分,就是在太陽系,剛剛形成的時候,那時候我們就是看到它有什麼樣的舞臺?
主持人:
不僅僅是太陽系的起源,因為關於這個人類的起源,也有很多種説法,有一種就是太外來客説,這有可能是彗星或者其他的小行星。
龐之浩:
就是説地球上的水、大氣有可能就是彗星上帶過來的,所以探測彗星的奧秘有可能解釋地球上的很多奧秘。
焦維新:
因為彗星本身帶有很多冰,含有大量的有機物,所以有一種觀點,地球上生命的起源就是來自彗星。當然也有一定的道理。
主持人:
也許這一次撞擊和收集到的證據可能給這方面學説帶來一些證據。這是一方面的目的,去了解太陽系的起源,甚至是人類的起源,那麼另外一個目的就是人們也在想,能不能改變這個彗星的軌道?就是我們一開始看到這個大片一樣,《天體大衝撞》這個片斷一樣,如果説有一天,遇到彗星或者是小行星撞擊地球的話,我們有沒有辦法改變它的軌道?也有這樣一個目的。
龐之浩:有這樣一個,蒐集一些收據,看看能不能改變軌道,萬一有一天有彗星或者是小行星接近地球,跟地球要交匯的情況下,人類是不是能夠出動一個探測器或者是一個飛船,改變它的軌道,使地且能夠正常運行。
焦維新:但是這次的對它撞擊力量是非常小的,就是一些科學家估算,就是它撞了以後,使得彗核的速度之減少了萬分之一毫秒。對它的軌道週期可能就是影響十秒,所以影響不是太大。
主持人:有一個科學家,形容得更加巧妙,它説一個蚊子撞到一個波音客機上,所以基本上沒有任何的影響和感覺。
焦維新:
因為它的軌道總要受到一些大行星的引力作用,就是2004年接近這個木星,在木行的引力作用下,軌道將會變化3000萬公里。
主持人:
如果撞擊産生的作用這麼小,未來人類怎麼會從這個實驗中得到一些數據,甚至改變這個彗星軌道呢?
龐之浩:
現在只是人類頭一次撞擊外行星星,主要就是蒐集一些數據,而且本來這個撞擊器的質量也比較小,300多公里,如果人類以後可能會逐步進行這方面的實驗,人類還有發射大撞擊器,以後就是慢慢進行這個工作。
焦維新:
這個涉及很多,不能不光就是用一個核彈把這個彗核炸碎,另一個一個想象就是在一個小行星上,安裝核動力的火箭,和改變人民的軌道。
主持人:這個難度就是更大,但是現在有一些科學家已經探測到,據説是探測到一顆小行星,有可能就是在2029年的時候,軌道會和地球是交匯的。
龐之浩:因為去年有一個小行星,已經從南太平洋上空擦肩而過,距離好像了4700多公里。
焦維新:這幾年這個情況,它的軌道跟我們地球同步軌道衛星這個高度差不多,甚至有的小行星已經飛過地球了,我們才剛剛發現它,有這種情況。
主持人:
那麼這個撞擊彗星以後,是不是除了採集數據。
龐之浩:
它撞擊彗星的時候,在撞擊之前,本身這個撞擊者帶著搖桿器就是拍攝一些照片,比本身如果還可以工作的話,它還可以採集信息,距離撞擊者搖桿機500多公里,要接近這個彗星,它本身上面帶著一個高清晰度的成像儀,進行拍照,拍照完了以後,就是從它的上面過去以後,就是把這個彗核轉過來,拍這個彗尾,拍完彗尾以後就是把信息傳給地球。
主持人:就是説只是拍照,沒有收集。
龐之浩:這個難度比較大,它主要就是觀測,而且據説是如果它的軌道器可以正常工作的話,它有可能就是去探測別的彗星。
主持人:
那麼説到這兒,我們可以再了解一下關於彗星的探索情況,因為這個不是第一次對彗星的探索了,前面還有就是採集返回地球,最早的航天器應該是美國的星塵號,應該是1999年2月8發射的,它是在2004年就是去年的1月2和探測目標,懷爾德二號交匯,從這個彗發當中穿過距離彗核,它是沒有撞到,距離最近的時候大約就是240公里。
龐之浩:
採集了一些樣品。
主持人:但是星塵號是採集到了彗星塵埃的威力。
龐之浩:它要返回地球。
主持人:
明年1月15號,也就是明年大約這個時候。
龐之浩:這是人類第二個從外星球採集回來的。第一個是阿波羅。
焦維新:一聽它的名字就是星塵,它就是取樣是彗星的塵埃,另外它在非洲的拍攝過程中,
還有提取的一些,由這個新進過來的塵埃。
主持人:
另一個大家可能了解的就是羅塞塔號,是3月2號,去年3月2號歐洲空間局發射的,這個也是算彗星方面的一個先行者了,但是它這個飛行的時間非常長,十年。
焦維新:但是它的探測又有特點,就是它在飛近彗星的時候,它要釋放一個著陸器,這個著陸器落在這個彗核上,對這個彗核進行取樣,進行觀測。
主持人:
那麼羅塞塔號十年以後就是2014年,才可以把這個探測目標交匯。而且這個羅塞塔最後就是成為彗星一個衛星了。
龐之浩:
它由軌道器和著陸器組成。一些信息都傳回來了。
主持人:
那麼由此可見,對於這個彗星的研究還是相當多。
龐之浩:這是第二次熱潮,第一次是1986年,當時四個國家和組織發射6個衛星探測器,主要就是探測哈雷為主。
焦維新:那也是飛進了彗核,實際拍攝了一些彗核的圖片。
主持人:
那麼這一次的深度撞擊和我們剛才所説星塵號和羅塞塔號,最大的不同在什麼?
龐之浩:它這是人類首次撞擊彗核心內部,以前都是最多采集一些外部的彗尾,或者向最多是在彗星表面著陸,但是進入彗星內部還沒有。
主持人:
現在我們看到的就是一些彗星的畫面了。
焦維新:
中間亮亮的,就是彗頭,包括彗發,右邊托著長長的尾巴,這個尾巴最長可以達到上億公里。
龐之浩:它是由冰組成的,它靠近太陽的時候,太陽的熱量使它蒸發,産生了很長的彗尾,有的彗尾能長到幾億公里。非常壯觀。
主持人:
這一次的深度撞擊號撞擊者是相當於4.5噸一個炸藥的爆炸。那麼它這個撞擊威力會不會影響到這個深度撞擊,就是相當於一個母船,就是爆炸的威力會不會影響到這個母船?
焦維新
不會,因為它距離這個彗星表面有480到500公里。
龐之浩:離地球又1.3億公里左右。
主持人:
我記得去年我們在談到一些太空的探索實踐的時候,比如説國際空間站的活動,因為去年這個太空探索實踐比較大,所以我們説是太空殘探索年,但是2005年好像這個熱潮依然不減,那麼今年都有哪些探索?
焦維新:明天就有一個公司,明天應當在北京時間6點15分,探測器進入土星最大的衛星,但是我們不會立刻看到發回的信息,因為它降的國家就是需要2個半小時,在降的國家中把這個天線對準這個惠根斯,那麼這個過程結束了以後,這個天線才可以對準地球,但是呢?要傳到地球就是需要73分鐘,所以快也得三個小時以後。才可以看到這個降落到這個表面的情況。
主持人:
今天的深度撞擊之所以引人關注,是因為人類第一次彗核,而且也是對彗核內部物質到底是什麼組成有一個了解,明天我們我想這個惠根斯能不能降落,應該是不亞於今天這個,因為已經在看到很多媒體在炒作這個事情,説,有可能在土V6發現外星人,當然是一種象徵意義了,但是有可能會發現外星生命。
焦維新:觸及生命。
龐之浩:因為它畢竟很多的奧妙是我們用別的辦法不可以得到的。比如説大氣層裏面有沒有神閃電,表面有沒有液體的海洋,這都是用別的辦法沒有辦法做到的。
主持人:
好的,我想我們明天這個新聞當中可能也會繼續關注這個惠根斯著陸這個事情,那麼今天這個話題雙方也是非常感興趣,那麼就讓我們一起來關注,也希望深度撞擊能夠一路順利,能夠順利到達彗星,能夠讓我們目睹7月4號這次撞擊,能夠讓我們得到最後揭開這個謎底,感謝各位收看我們的《今日關注》再見。
(製片人:張立勇 主持人:魯 健 策 劃:滕雙雙 編 輯:陳雯 刁偉華
監 制:范昀)
責編:薛藍 來源:CCTV.com
|