一台专门用于近地天体搜索、中国目前最大的施密特型1米近地天体探测望远镜,近日在中科院紫金山天文台盱眙观测站试观测成功。这则消息无疑在天文学界和天文迷中掷下了一颗“重磅炸弹”,这架在世界同类型望远镜中名列前五位的望远镜,将主要用于搜寻宇宙中可能威胁地球安全的近地天体。这架望远镜是如何帮助人类把触角伸向100亿光年的太空深处?它又是如何捕捉到那些可能对地球造成危害的“莽撞”的近地天体?始终参与近地天体探测望远镜建设的中科院紫金山天文台杨捷兴研究员,向记者娓娓道出了这台望远镜的玄妙之处。
彗星撞击木星“刺激”中国天文学界加入追捕行列
“说到要建这台望远镜的初步构想,还是缘于1994年彗星撞击木星的刺激!”杨捷兴告诉记者,1993年美国天文学家发现了一颗奇特的彗星,并预言它将在1994年7月和木星相撞,这是天文学创造的又一新纪录———人类对7.7亿公里外,即将发生的遥远天象第一次做出了准确预报。
果不其然,1994年7月,彗星以每秒60公里的宇宙速度,栽进木星的深渊,释放出5亿颗广岛原子弹的巨大能量。“如此惊悚的场面,地球上无法想象,这也让所有天文学家不敢推想。”杨捷兴说:“好在木星是太阳系中名至实归的巨人,直径是地球的11倍,质量比太阳系其他八大行星质量的总和还大一倍半。这场撞击后的猛烈爆炸只是引发了木星风暴和磁暴。也幸亏木星是‘大块头’,经受住了这场伤筋动骨的撞击,如果这次撞击发生在地球上?这个问题都没人敢想。”
洞悉了这场“太空悲剧”的地球人,无法只当看客而无动于衷。不光是天文学界,所有的人们都不免会联想,木星的冲天一撞会不会在地球上重演?
“从1995年起,我国就有了要建造专门搜寻‘天外不速之客’的大型望远镜的念头!”杨捷兴说:“拖着长尾巴的彗星和行踪诡秘的小行星,从来就是地球的一大威胁。
1910年,哈雷彗星回归时,曾有预言,它将和地球相撞,结果造成了许多受不了极度恐惧的人先行自杀。虽说地球最后绕过了哈雷彗星稀薄的彗尾。但人类并不是总那么幸运的,1908年6月30日,西伯利亚通古斯河畔坠落的一颗陨星在8000米高空爆炸后,2000平方公里的森林被一举摧毁,冲激波绕地球两周。如果这颗直径约60米的小行星晚6小时落下,俄罗斯的圣彼得堡便会被夷为平地。”
面对来自太空的威胁,人们能拿出什么有效对策?杨捷兴说:“最要紧的还是加强观测,严密搜索,随时跟踪和长期监控。一旦发现异动,便立即采取措施。”
好马配好鞍,选用高灵敏度的CCD探测器为所有近地天体建立档案
此前,中国已有好几架较大型的望远镜进行过一些近地天体观测的活动,但作为专门的观测近地天体的望远镜,这台从1999年正式建造的望远镜还是第一架,它采用施密特型光学系统,改正镜口径1.04米,球面反射主镜1.2米,具有大视场、强光力的特点。目前在全球,口径1米以上的施密特型望远镜只有6架。
“好马配好鞍,没有高灵敏度的CCD探测器,打磨再好的镜头也是白搭!”杨捷兴说:“CCD探测器系统作为一个电子耦合器件,就好像是数码相机里的高像素传感器,这次采用的CCD像素高达4096乘4096。这个CCD探测器目前达到国际领先水平。它可以通过最先进的电子器件,瞬间将温度降到零下103.4摄氏度。那样,我们就可以避免‘暴光’时出现噪音。”
有了CCD探测器系统的漂移扫描新技术,望远镜就可以在夜晚,将浩瀚的宇宙中非常暗的星星拍摄下来,通过计算机对近地天体望远镜拍摄到的图像进行自动筛选、比对,辨别和证明哪些近地天体是已经观测到的,哪些是未知的,从而给所有近地天体建立档案。
杨捷兴向记者解释说,之所以选择盱眙作为了观测点,是因为在1960年前,南京紫金山天文台还能进行观测,可现在随着城市的扩大,夜晚的亮度还是很高,根本不适宜夜间观测的要求。这次选择建在盱眙国家森林公园铁山寺,就是因为当地空气清洁度相对较高,同时又能一定程度上避开城镇灯光的影响,有利于观测。
火箭发射核弹进行拦截是人类目前最切实际的办法
中科院紫金山天文台研究员汪琦介绍,近地天体是指能够飞到地球公转轨道的小行星和彗星,被天文学家看成是地球的“潜在杀手”,其撞击地球是一种高危害、低概率的事件。但真的发生,危害会很大。在今年8月举行的国际天文学联合会大会上,有关的行星天文学家呼吁必须警惕这些小行星、彗星杀手。
目前国际上已经建立了一个预防近地天体撞击地球的全球观测网,一旦发现“可疑目标”,天文学家们就会对它进行追踪,通过测算它的轨迹,来推断它对人类的威胁程度,但此前,中国一直没有专门的望远镜参与观测。
一旦发现有不速之客,人类必须找到有效的办法以便应对从天而降的灾难。汪琦介绍,人类可以考虑的办法理论上有好几种。比如激光摧毁危险目标;或者发射反物质,使入侵者在猛烈的湮灭反应中炸毁;或改变轨道;也可以投放太阳风帆,使飞来的小行星在光压下扭转航向。就人类目前技术水平而言,最切实可行的办法显然还是用火箭发射核弹进行拦截。只要提前将入侵的天体推开几十米,等它到达地球时,也许便会错开几百万公里。
来源:北京科技报