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流浪小行星猝然来到“家门口”
2019-08-07 08:57:00  来源:新华日报  作者:王梦然 杨频萍  
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  小行星“飞向”地球,并不只是“科幻题材”,日前,一颗名叫“2019OK”的小行星就“实践”了一把这种“危险操作”——以每秒24公里的速度与地球擦肩而过。“地球差点就不OK了!幸亏它最终绕道……”高速行驶,加上直径50—100米的“块头”,科学家预测,如果它落在地球上,一座2000平方公里的城镇,将如同被“橡皮擦”抹去一般,彻底消失。

  虽然“2019OK”已经驶离地球轨道,但天文学家们对于近地小行星的观测与研究,却一直“在线”,数据显示,截至目前,全球发现了2000个左右的近地小行星。从2006年起,作为全国唯一参与“国际近体小行星观测”的台站——中科院紫金山天文台,利用位于江苏盱眙的“近地天体望远镜”观测到近20颗与地球“擦肩”的小行星,其中有3颗对地球有“潜在威胁”。“天文学是基础科学,也是前沿科学,它是我们认知宇宙、物理世界的一把钥匙。”本刊科学顾问、中科院紫金山天文台台长常进接受采访时表示,面向未来,浩渺深空将成为科技强国逐鹿的“新竞技场”。

  差点让地球不“OK”

  小行星说来就来

  7月25日,一颗小行星差点“遇上”地球,只提前1天,科学家们才发现它的存在,将它编号为“2019OK”。它与地球的擦肩距离,仅为72500千米,你可能觉得这个数字还挺大,但放进宇宙“尺度”,它仅为地月平均距离的1/5。“它的轨道和地球的轨道几乎重合。”NASA公布了数据模拟图,科学家称,它是自人类开始追踪太空物体运动以来,已知的最接近地球的小行星之一。

  更让人感到不“OK”的是,对于它的出现,天文学家基本算是“始料未及”。“提前1天,7月24日,美国的观测站才发现这颗小行星的存在,这个时间意味着,如果撞击地球,人类的防御可能性几乎为零,从撞击点撤离很难。”中科院紫金山天文台研究员赵海斌接受本刊采访时谈到,上一次与“2019OK”同“大小等级”的小行星砸向地球是1908年,当时在西伯利亚通古斯河引起了爆炸,2000平方公里的森林夷为平地。

  为什么临近地球,“2019OK”才被发现?赵海斌解释,这与这颗行星的飞行路径有关,它恰好从太阳的方向飞过来,使得地球上的望远镜很难在强光中发现它,同时它的运行轨道也比较特殊,速度很快。这些因素都导致“2019OK”在地球附近可以被探测到的时间并不充足。但其实,严格意义上来说,它第一次进入天文视野是在1个月前,赵海斌透露,当时美国天文学家观测到了这一天体,但由于没有其他台站对这一发现做“呼应”,所以导致它的运行轨道未被“确认”,直到飞向地球的前一天才被“锁定”。

  小行星砸向地球,引发的灾害是有概率的。“直接导致人类毁灭可能有点夸张,更大概率的结果,是造成区域性破坏。”南京航空航天大学理学院副教授李晋斌说,地球上大约70%的地方都是海洋,所以,砸中人口密集地区的概率比较小。“其实每天都有陨石撞击地球。”李晋斌表示,每年落到地球上的陨石有几十万吨到几百万吨,地球的质量也正在缓慢地增加。

  优化算法

  提升“定轨”准确率

  发现近地小行星,最主要的设备依旧是“近体望远镜”。放眼全国,目前只有1台望远镜达到“履职”水平,赵海斌介绍,2006年起,位于盱眙站的1/1.2米口径近地天体望远镜+4k×4k高灵敏度CCD探测系统,开启了对小行星的“侦查”。科研人员通过望远镜观察目标,并向国际小行星组织反映,以便各国天文站帮助“确轨”。跟踪记录、反复确认轨道,是发现近地小行星中重要的环节。

  并不是每颗近地小行星,都会威胁地球安全。同时满足距离、大小条件,才会被确认为对地球形成潜在威胁的小行星——距离小于750万公里,直径在150米以上。“提高近地小行星的观测能力,有助于天体预警系统建设,这是未来我们走向深空,利用太空资源的重要一步。”赵海斌表示,紫台分别在2016、2017、2018年发现了3颗“危险行星”,去年,紫台作为观测主要单位,加入了联合国组织“国际小行星检测预警网”。

  除传统观测外,我国天文学家也在探索更多发现小行星的方法,比如数据建模、轨道力学等。“提高发现近地小行星的速度,为地球防御赢得时间,是近年来天文科学家的努力方向。”赵海斌告诉记者,目前紫台正加大对“轨道力学”的研究,通过优化算法、人工智能等,提升小行星运行预报的精准度。未来,小行星“定轨”不再需要几个月甚至几年的反复观测、确认,几个小时内即可实现“精准定位”。

  小行星研究

  将成“新竞技场”

  随着技术的发展,人类迈向“深空”的步伐会更加沉稳,对于小行星的“防御”也将更有底气。“利用探测器,将临近的小行星推开,是未来人类防御行星撞击的办法之一。”赵海斌告诉记者,美国已经开始在做类似的尝试,NASA今年4月公开宣布一项探测器任务,首次通过探测器高速撞向小行星,从而使其偏离轨道。2021年,DART探测器将搭载猎鹰9号火箭从加州范登堡空军基地发射升空,预计将于2022年10月抵达距离地球1100万公里的双小行星Didymos。

  科学家认为,如果现在有一颗小行星正朝着地球飞来,即便没有能力使其完全偏离轨道,但也可以尽可能地“推开”小行星,以减轻撞击,为保护生命财产、疏散受灾地区赢得机会。

  人类对于小行星的态度不止于防御,未来,小行星可能将会是各国角逐的“可利用资源”。“在未来十年的时间里面,我们就有可能将外星球的物资利用起来。” 中国著名空间飞行器总体信息处理专家叶培建院士曾提出一种设想:将一些质量比较小的小行星,抓到地球附近来,使它成为类似卫星一样的存在,然后就近在这颗小行星上进行采矿等工作,到时候人类甚至可以在上面建设空间站,将其作为对外星球的一个跳板。“当然这种想法以目前现有技术,实现起来有很大困难,但可以确定的是,和探月计划等一样,近地小行星研究是未来‘深空’梦想的重要部分。”赵海斌呼吁,希望加快对小行星观测、研究的战略部署,在设备、人才等方面加大投入。

  基础科学的突破,为我国成为一个有世界影响的大国奠定了重要基础。“宇宙中的很多谜团,都需要天文来‘解惑’,它是人类认知世界的基础,也是彰显前沿贡献的重要方面。”采访中常进透露,接下来,紫台将加快太阳物理方面的研究,包括建设先进天基太阳天文站,此外,暗物质的探测卫星“悟空号”运行良好,将于近期发布有关“宇宙高能粒子”的突破性重大研究成果。

标签:小行星;地球;2019OK
责编:李苏珺
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