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中国投巨资预警外星威胁 搜索近地小行星杀手彩

文章作者:彩世界注册 上传时间:2019-11-07

  据了解,目前人类已知约有1000枚直径在1 公里以上的小行星环绕太阳运行,科学家们对它们的位置和轨道都有一定的认识,这些“大块头”相对安全,至少在未来几百年内不会撞上地球。尽管“大块头”安全了,而“小个子”却可不一定。地球周围直径在10~20

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火流星与大气摩擦释放的热量,会将它自身及周围的大气分子电离。流星划过夜空时发出的灿烂光芒,就来自于电离气体放出的光。大气分子、原子被电离时会发出红光,而由于火流星本身被电离的物质不同,发出的光的颜色也不同。例如,当火流星上的铁被电离时,将发出黄光;硅被电离时,将发出桔黄色的光。除了观赏效果外,火流星电离大气形成的等离子体柱也是科学家们研究中高层大气性质的机会。科学家们可以使用流星雷达,不断向天空中的各个方向发射无线电波。当无线电波被称作“流星余迹”的等离子体柱反射时,利用接收到的反射无线电波的信号特征,科学家能获得距离地面几十到一百多公里的高层大气密度、温度、风场等信息。

  10亿像素阵列相机打造盖亚之“眼”

一直以来,在整个太空中,地球都算是人类认知中最为安全的地方,但是并不代表就不会有意外产生。经过多年来的天文观测和侦察,在整个太阳系中,有数百万的小行星和天体可能对地球造成威胁。虽然一般在太阳的引力下,小行星和天体都是既定的,但是还是有一些直径较小的小天体和行星会受到其他行星牵引的影响而轨迹不定,这种运动不规律的小行星和天体可以对地球产生致命的伤害。

中秋之夜,一位“天外来客”造访地球。10月4日夜,云南迪庆上空发生了一次火流星事件。据目击者称,一个明亮的火球划过夜空,同时伴有巨大的声响。美国国家航空航天局喷气动力实验室所属的近地天体研究中心的探测显示,这次火流星事件发生的高度约为37000米,火流星在与大气相互作用的过程中释放的能量约相当于540吨TNT炸药爆炸。

  盖亚卫星最大的特点就是携带有由106 架独立的电子探测器组合而成的大规模数字照相机,这台被称作“十亿像素阵列”的相机将成为盖亚卫星的超级“眼睛”。

可能会有人认为,不必太过在意,毕竟根据天文学家的计算,这颗标号为99942的近地小行星撞击地球的概率十分小,甚至在十万分之一以下,可以说是一个几乎不可能发生的事情。但是据统计,在地球上几乎每3.1万年就会发生一次类似的撞击,大家所熟知的恐龙是如何灭绝的,很难说和陨石没有关系,所以还是不能掉以轻心。但是好在如今人类已经初步掌握了具体面对这种情况的能力。

为了监测可能对地球产生威胁的天体,上世纪90年代,各国航天和天文研究机构联合成立了国际小行星监测网,开始对可能与地球接近的小行星进行普查式的寻天观测。NASA所属的阿雷西博射电望远镜、欧空局发射的红外空间观测平台(InfraredSpaceObservatory)、中国科学院紫金山天文台盱眙观测站等仪器都在日夜监测着太空中的不速之客。此外,NASA还将功能部分失效的NEOWISE红外太空望远镜改造成了专门用来探测小行星、彗星等小天体的飞船。在执行监视任务的同时,NEOWISE也对小行星轨道在大行星引力摄动作用下的变化进行研究。

  原因来自愈来愈高的小行星撞地球风险。据《自然》杂志11月6 日报道,大量小行星潜伏在地球周围,撞上地球的可能性是过去预测的7 倍。

防止陨石对地球造成危害的发生,第一步是要及时发现,这个可以通过大型相控阵预警雷达以及射电望远镜乃至光电经纬仪等深空探测设备实现。这些深空探测设备可以保证获得近地轨道1000公里到数百万公里范围的视野,从而可以保证及时发现可能会造成威胁的近地小行星;第二步是要防止陨石砸向地面,可以通过使用洲际弹道导弹,或者也可以称作星际弹道导弹来实现。导弹的作用,主要是促使陨石改变轨迹或者直接击毁在外太空,使其丧失对地球造成危害的可能。但是要想成功拦截绝对没有想象中那么简单,至少要给东风动能拦截导弹,加上长征重型火箭的推力,才能保证在比较远的距离的情况下,也能击中600米以下直径的陨石促使其改变轨迹。由于普通弹道导弹的射高只有近地轨道1000公里,所以并不是每个国家都可以具备这种技术。目前来看,全球只有中国和大洋彼岸具备这种技术。

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  设想的应对方案倒是有不少。如发射大型人造天体,通过机械推力改变小行星的轨道等。日前,有科学家提议使用一支自杀性航天器舰队改变那些具有威胁性的小行星的方向;或者发射核弹将小行星炸成两半,通过改变小行星的质量而改变它的轨道;又或者在小行星的体表面上装上大型火箭发动机,将小行星推开……

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窥视太阳系早期演变过程

  提前20年才能未雨绸缪

最新观测即表示一颗名为"毁神星"、标号为99942,直径335米质量21,000,000吨的近地小行星或将会对地球造成危害。这颗近地小行星正在以11万公里时速、即每秒30,554.7米的超高速度接近地球方向,据估计,这颗近地小行星将会于2029年四月十四日四十九分抵达距离地球三万公里的位置。只要地球的引力影响到这颗近地小行星,它将会直奔地球而来。

织网防范小天体撞地球

  如果盖亚卫星发现有小行星将撞击地球,人类有没有办法应对?

陨石的威力之巨大真的令人难以想象。陨石、小行星、彗星的撞击甚至会比核武器、气候因素、病毒等等因素更快速度的导致地球物种灭绝!这对地球而言,是绝对灾难性的。据记载,世界上最大的陨石坑在墨西哥,是在六千五百万年前由一个直径10公里的陨石撞击形成的。这次撞击导致世界上下了一场由烧红的石头组成的雨、空气的温度上升到近百摄氏度、灰尘覆盖了天空、大量动植物因此灭绝。据预计如果前面提到的近地小行星撞上地球将会产生6400万亿千焦的能量,这就相当于3200亿颗原子弹的威力。可想而知,如果这颗陨石撞上地球,后果是全人类都无法承受的。

(作者:李会超,系中科院国家空间中心博士生)

  因此,如果有坚固的“小个子”命中人口密集的地区,带来的伤害将会更大,而且这些“小个子”(包括太阳和地球之间的小行星)由于体积小、亮度低,在太阳光和太阳辐射的影响下,科学家在地面上不好观测。而盖亚卫星却可以破解这一难题,剑桥大学天文学研究

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有报道称,美国用于导弹预警的侦察卫星可被用于火流星探测。此外,国际全面禁止核试验条约组织用来监控全球核试验的次声波监测网,也能发挥同样的作用。这套监测网记录下的火流星事件中,2013年2月15日发生在俄罗斯的火流星事件释放的能量最多。当时一颗直径在17米左右、质量约为7千吨的火流星从哈萨克斯坦进入俄罗斯,在车里雅宾斯克上空爆炸。据估计,这颗火流星总共释放的能量与44万吨TNT爆炸相当,导致约1500人受伤就医,100多人住院。大部分伤者受伤的原因是冲击波引起的玻璃碎裂和房屋震动,而不是被落到地面的陨石击伤。本次发生在云南的火流星事件,释放的能量较少,因此除了在中秋之夜制造了一场天文奇观外,不足以造成实际的损害。

  米的陨石多达上百万颗,但人类只关注了其中的500 颗左右,而这些“小个子”对地球的威胁并不小。

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10月12日,小行星2012TC4将与地球擦肩而过。它的个头与一般的民房相仿,最近时距离地球仅4.4万公里,相当于地球到月球距离的八分之一。由于已经准确确定了其轨道,确认它不会撞击地球,科学家并不对它的造访感到紧张,反而希望利用这次机会测试国际间联合探测和追踪小行星的能力。

  中国在观测预警方面也投入了巨资,中科院紫金山天文台就架设了一台近地天体探测望远镜,可用于搜索近地小行星杀手。

因为各航天大国都有自己的宇宙天体监测系统,还有一些国际性天文组织存在,像"毁神星"这样极其有可能对地球造成危害的小行星都已经被重点监测,再加上因为科技的发展,我们已经初步具备了应对小行星撞击的能力,所以不能掉以轻心,但也不用过度恐慌。目前来看,还是更应该警惕来自地球内部的威胁。

陨石是太阳系中最古老、最原始的天体物质之一。最古老的陨石年龄与地球相当,在45亿年左右。地球上现存最古老的岩石的“年岁”,都比不上这些陨石。因此地球和太阳系早期的演变过程,可以借助这些天外来客来回答。2015年,NASA的科学家在陨石中发现了构成DNA和RNA的基本化合物,从而为陨石在地球生命演化过程中可能发挥过作用的论点增加了论据。

  而盖亚卫星,装备的可不是单幅相机,它装备的是10亿像素“阵列”相机,功能更是强大,它甚至可以观测到几十万公里外月球上纽扣大小的物体。因此,它主要用来探测比肉眼可见的星星要暗上百万倍的遥远恒星,并绘制精确的星图。

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火流星是亮度非常高的一类流星。按照国际天文联合会的定义,如果流星在越过观测者正上方时,视星等比-3等更明亮,则可被称为火流星。这样的亮度,大约与火星、木星最亮时差不多。但观测者刚好在天顶处观测到流星的情况十分罕见,因此一般会综合实际观测到的流星视星等和当时流星与地平线的夹角,来确定流星在天顶时的视星等。

  盖亚之眼:监测“地球杀手”的神探

如果一颗小行星被证实将要撞击地球,科学家已经提出了许多方案来使小行星偏离原来的轨道,或者碎裂成不会造成危害的残块,来消除它们对地球的威胁。在这些方案中,威力最大也最有效的方法是发射核弹到小行星附近,运载核弹的飞船首先在小行星上砸出一个浅坑,随后在浅坑中引爆核弹,使小行星碎裂成较小的碎片,在与地球大气层的摩擦中燃烧殆尽。此外,还有动能撞击、引力牵引、太阳帆等使小行星改道的方法。而无论哪种方法的实施,都需要全世界有航天发射能力的国家紧密合作,共同应对小行星威胁。

  对此,北京天文馆馆长朱进在接受媒体采访时表示,到目前为止,人类还没有能力去解决小行星撞地球的问题,根据现在科学技术发展水准预测,人类大概需要20年左右的时间预警,才能找到避免受撞击的办法。

火流星的直径一般在1米左右,它们可能来自于小行星、彗星的碎片,也可能来自于星际空间的尘埃。这些天体一般围绕太阳运动,当接近地球这样的大行星时,便会受到行星引力摄动,脱离原来的轨道,闯入地球等行星的大气层。进入地球大气的火流星,除了在与大气摩擦的过程中不断被减速、加热外,还会因其速度超过音速而压缩它前面的空气,形成激波。激波同样会对火流星产生加热作用。随着加热过程的进行,火流星会逐渐融化,运动方向前后的压强差还会对火流星产生挤压作用。当挤压作用超过流星本身的抗拉强度时,火流星便会爆炸、碎裂。

  全球已集体对小行星发布“通缉令”

火流星是什么?和小行星撞地球是一回事吗?它能帮助科学家解开哪些谜题?

  本是做恒星观测的盖亚卫星缘何被赋予了新期待?

中秋之夜的一场天文奇观

  10亿像素,是个什么样的概念?

2013年2月15日,火流星飞奔在俄罗斯车里雅宾斯克上空NASA

  难怪盖亚卫星会被赋予新任务。但它能否像期待的那样,监测到“小个子杀手”,只能是“战场上见真功”了。

由于流星体的来源是多种多样的,这次火流星事件是否是大家耳熟能详的“小行星撞地球”,还有待研究。然而,彗星、小行星等小天体撞击地球引发灾难的威胁,却是现实存在的。

  日前,联合国更是审批同意了“国际小行星预警网络”计划,预计最早将于12月具体实施。

如果火流星的残骸没有在与大气摩擦的作用中燃烧殆尽,就会有陨石坠落到地面。按照化学成分的不同,可以将陨石划分为以硅酸盐为主的石质陨石、以金属铁和镍为主的铁质陨石和多种成分混合的石铁陨石。

  拥有十亿像素阵列相机可观测月球上纽扣大小物体

  方法貌似很多,然而却有很多技术难点难以克服,比如将大型人造天体送上太空得需要多大推力的火箭?怎样保证它能和小行星精确碰撞?如何才能在行星上安装火箭发动机?谁来装?推力够吗?……一系列的难题需要科学家们来解决。

  袁平淦

  由此可见,全世界已集体对小行星发出“通缉令”,盖亚只不过是这支队伍里的一位“兼职探员”。 未来,当监测小行星的“法网”越来越严密时,应该再也不会有像今年车里雅宾斯克州陨石这样的“漏网之鱼”了。

  想象一下,从美国帝国大厦楼顶(约381 米)向下拍摄一张全景照片,然后将照片上芝麻大的一个区域放大,直到能辨别出一枚掉落在人行道上的硬币,这就是单幅10亿像素相机照片的表现。倘若一架无人机能装备这种10亿像素相机,就能在地面无法探测的高度拍摄到细微至能够看清一块汽车牌照号码那样的图像。

中国投巨资预警外星威胁 搜索近地小行星杀手彩世界注册。  新任务:观测威胁地球的“小个子杀手”

  11月20 日,本是欧空局盖亚卫星预定的发射窗口,现在却因为其应答机出现问题而推迟发射。盖亚卫星原计划任务的最主要目标是绘制银河系的精确三维星图,然而此次却被赋予新的期待:用于侦测可能会撞击地球的小行星。

  按照欧空局原本的预计,盖亚卫星将在日地系统的第二拉格朗日点工作。从太阳的方位看去,这里位于地球后方约150 万公里处,地球和太阳的引力达到了平衡,如果以太阳和地球为参照物,运动中的盖亚将在那里处于“相对静止”状态。

  看来,如果近期真发现一个要撞上地球的行星,人类将很难躲过去,那真是祸从天降。所以,通过盖亚卫星观测小行星只能算是未雨绸缪。

  今年2 月15日,一块直径19米、重约1.2 ~1.3 万吨的陨石从天而降,坠落在俄罗斯乌拉尔地区车里雅宾斯克州,爆发出相当于50多万吨TNT炸药、或者30多颗广岛原子弹的能量。幸运的是,由于结构的原因,该陨石在进入大气层后分裂成多块,能量分散了。捷克科学院天文研究所的伊日·博罗维奇卡说:“ 大气层吸收了大部分动能。要是陨石再坚固一点,撞击地面造成的破坏就要大得多。”

  所的实验物理学教授格里·吉尔摩是参与盖亚卫星项目的科学家之一,他说:“盖亚将对所有小行星进行观测,包括那些位于地球和太阳之间的小行星。这些小行星十分讨厌,因为我们看不到它们。”

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  如果就应对小行星而言,盖亚卫星并不孤独。多年以前,世界各国就已经认识到小行星对地球的威胁。2009年,美国宇航局就发射了一部名为“广域红外探测器”(简称WISE)的望远镜,用于搜寻宇宙中尚未被发现的天体,其中包括可能对地球构成威胁的小行星和彗星。

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