天文学家已对95%直径大于半英里的空间物体进行了调查编目,即那些足以有可能摧毁地球文明的小行星和流星体。然而,对于直径100英尺或更大一些的空间物体,已经发现的不到1%,其中包括2月15日与地球近距离掠过的小行星。
2月15日,在巴塞罗那萨瓦德尔附近,天文协会成员在为经过地球的小行星2012 DA14作观察前的准备
陨石撞击地球平均百年一次
行星防御专家呼吁:尽快将红外线波长望远镜用于太空监测,红外线望远镜可敏感感知小行星从太阳获得的热量,这类望远镜不仅可以发现一些难以探测到的小行星,还可以更好地预估某颗小行星的大小。
意外出现在俄罗斯乌拉尔山脉上空的一次陨石事件突显了天文学家面临的挑战,地球面临着轨道接近地球太空物体的威胁,其中一些甚至直接从地球轨道穿过。科学家正在研究应对这类太空威胁的办法。
在过去15年里,科学家已发现和确定了直径在半英里以上这类近地太空物体的95%,这类太空飞石如果击中地球,将给地球文明带来毁灭性的破坏。但直径100英尺或更大一些的小行星只发现了不到1%,这类太空物体也包括了2月15日在离地球不到17 200英里处经过地球的2012DA14小行星。这颗飞掠地球的小行星创下了如此大小的太空物体离地球最近的纪录。直径达150英尺的2012 DA14,其大小相当于1908年撞击西伯利亚通古斯的陨石,通古斯大爆炸产生的冲击波将820平方英里的森林夷为了平地。
2月15日在俄罗斯车里雅宾斯克地区上空爆炸的小行星则要小得多,估计直径约为50英尺(约15米),重约7 000吨,落地前在高空中爆炸分解成碎片,产生的冲击波震碎了该地区三个主要城市的大量窗户玻璃,毁坏了一家锌厂,并造成950以上人轻伤。该太空物体进入大气层时没有被发现。
据天文学家估计,类似于俄罗斯车里雅宾斯克的陨石事件规模,即小行星撞击地球事件平均每100年发生一次。然而,一些更小的太空物体往往在很少或没有预警的情况下,以惊人的巨响和壮观的爆炸突如其来地降临地球,虽然这类小行星事件很少或没有给地球造成很大损失,但它们的频繁造访给地球带来了很大的潜在威胁。
“历史上这类撞击事情往往发生在没有人烟的地方,或没有人知道这类事件的发生。”研究包括小行星材料在内的约翰-霍普金斯大学机械工程学教授卡莱特·拉梅什(Kalait Ramesh)博士说道。“随着地球人口的增加,空间物体与地球相撞事件将带来更大的影响。如果这类事件发生在政治不稳定或处于战争状态的两个国家之间,后果堪忧。”如2月15日发生在车里雅宾斯克的陨石爆炸事件就很可能会被误认为是来自敌方的攻击。
建立快速预警系统迫在眉睫
俄罗斯陨石事件引起了国际社会的高度重视,联合国和平利用外层空间委员会的一个小组委员会近日在维也纳举行会议,讨论与太空技术相关的几个问题,其中就包括如何应对彗星和小行星带来的危险。美国众议院科学空间技术委员会也正在拟定更好地协调近地天体搜索工作的计划,制定对地球有威胁太空物体的预警和快速反应合作计划。
2008年发生的一次太空物体进入地球事件,突显了这类合作的紧迫性。当时一个直径5至7英尺、重约80吨的太空物体2088 TC3突然在苏丹和埃及边界往南大约60英里处的上空爆炸,明亮的火球爆发出相当于2 000吨炸药爆炸的威力。
亚利桑那大学的卡特琳娜天空观测站担负着近地太空物体的监测工作,在2088 TC3进入大气层之前20小时就发现了它,预先得知了它的运行轨道并对它进行跟踪。在向白宫国家安全委员会、国防部、国务院和国土安全部发出预警后,美国宇航局(NASA)以新闻的形式发布了这一消息。
过去五年里,美国已发现并确认了90%到95%的近地太空物体,目前,三个主要的太空物体监视项目正在运行之中,美国海军建立的跟踪卫星和轨道碎片的新的空间监视望远镜项目也即将开始运作,但几乎所有的近地小行星监测项目都在北半球。
去年11月,澳大利亚和美国签署了一项在澳大利亚安装望远镜和空间监视雷达的协议。此外,美国还在智利的阿塔卡马沙漠建立的“大型综合巡天望远镜”,可将南半球的天空全景尽收眼底。美国前宇航员拉塞尔·施维考特(Russell Schweickar)认为,尽管有着众多望远镜在瞄准着夜空,然而在地面观测也有其自身局限。在“阿波罗9号”飞行任务之后,施韦考特一直投身于防御地外小行星的事业中。
地面望远镜主要用以观察可见光波段,在天气良好的情况下能够捕捉到的可见光取决于小行星的大小、距离及构成成分。据估计,大多数近地物体其反射光相当于阴暗潮湿的土壤,最暗时则像木炭那般。而那些又小又暗的小行星,直到与地球非常接近时才会被发现。
红外线望远镜或助一臂之力
此外,如果小行星的轨道周期与地球轨道周期十分接近,就很难获得跟踪它所需要的足够多的信息。原因在于,如果两者的轨道周期非常接近,小行星在很多时间里都处于地球观察者的视线之外。
假设一颗小行星绕太阳一圈的时间为360天,“在5年至10年时间里,它每年都在你的视野范围里。但是,在接下来的30年至40年时间里,你将无法获得关于它的任何消息,对它的活动也将一无所知。”施维考特说道。
对于施维考特和其他行星防御专家来说,现在是使用红外线波长望远镜将探测活动延伸到太空的时候了。红外线望远镜可敏感感知小行星从太阳获得的热量,这类望远镜不仅可以发现一些难以探测到的小行星,还可以与可见光观测的结果相比较,更好地预估某个小行星的大小。
美国宇航局(NASA)于2009年12月发射的广域红外线巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)是为多任务研究项目设计的,在2011年其冷却剂耗尽之前,已经发现了130颗近地小行星、21个潜在危险物体和17颗彗星。
美国B612基金会是一个非盈利的、独立的近地小行星专家组织,其在太空绕太阳轨道上安装红外线望远镜的设计任务已接近尾声――该设计建立在开普勒行星探测飞船的基础上。在相当于金星距离太阳的有利位置上,该望远镜可以回望地球,通过广袤无垠太空背景上的小行星反射太阳的热量和光亮,看清楚出现在与地球轨道交叉处或靠近地球轨道的太空物体。
同是B612基金会创始人之一的施维考特说道,红外线望远镜其任务目标是检测90%直径在460英尺以上的近地天体,如果一切顺利的话,B612基金会预计于2018年发射首个由私人资助的小行星探测飞船。
此外,新成立的深太空产业公司计划在派出小型地球轨道卫星勘探适合开采的小行星的同时,担负起寻找对地球有潜在危险太空物体的任务。
资料来源 Reuters
责任编辑 则 鸣