7日晚，一顆對(duì)地球具有潛在威脅的近地小行星2009ES掠過(guò)近地點(diǎn)。借助有著亞洲最大“地球哨兵”之稱(chēng)的1.2米口徑近地天體望遠(yuǎn)鏡，中科院紫金山天文臺(tái)研究人員在盱眙觀(guān)測(cè)基地首次觀(guān)測(cè)到小行星2009ES。
而9月2日和7日晚，另外兩顆近地小行星在地球和月球之間呼嘯而過(guò)，從天文學(xué)角度來(lái)看，它們與地球距離僅有“一根頭發(fā)”。
近年來(lái)，科學(xué)界日益頻繁地就有潛在威脅的近地小行星發(fā)出預(yù)警，對(duì)小行星有可能撞擊地球的時(shí)間、地點(diǎn)發(fā)出預(yù)判，我們是否有必要為之擔(dān)憂(yōu)？如果危機(jī)來(lái)臨，我們有無(wú)能力防御？新華社記者走近亞洲最大的“地球哨兵”——中科院紫金山天文臺(tái)盱眙近地天體望遠(yuǎn)鏡，與科學(xué)家一同尋找答案。
9月7日，紫金山天文臺(tái)盱眙觀(guān)測(cè)站的科研人員在觀(guān)測(cè)前檢查近地天體望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行狀態(tài)
“危險(xiǎn)分子”頻繁來(lái)擾
國(guó)際小行星聯(lián)測(cè)網(wǎng)的信息顯示，這顆名為2009ES的小行星是美國(guó)亞利桑那州萊蒙山巡天計(jì)劃于2009年發(fā)現(xiàn)的。“不僅‘個(gè)頭’較大，這還是很有可能‘出軌’的小行星，大大增加了其風(fēng)險(xiǎn)性。”紫金山天文臺(tái)近地天體望遠(yuǎn)鏡團(tuán)組首席研究員趙海斌說(shuō)，由于2009ES軌道與火星僅0.0012個(gè)天文單位（18萬(wàn)公里），極易受到火星引力的攝動(dòng)，從而發(fā)生變軌。這種變軌可能離地球越來(lái)越遠(yuǎn)，也有可能直接沖向地球。
攝動(dòng)帶來(lái)的不確定性，大大增加了小行星的觀(guān)測(cè)和防御難度。就在7日晚，一顆地月距離僅為0.1（3.8萬(wàn)公里）的小行星2016RB1與地球擦肩而過(guò)，這顆9月5日才剛剛被發(fā)現(xiàn)的近地小行星距離地球之近，幾乎相當(dāng)于一顆地球的衛(wèi)星。而就在9月2日，小行星2016RR1也以同樣的方式在地球和月球之間呼嘯而過(guò)，讓天文學(xué)家驚出一身冷汗。
我國(guó)對(duì)存在潛在威脅的近地天體觀(guān)測(cè)日益重視。1999年，中科院組建了“近地天體探測(cè)和太陽(yáng)系動(dòng)力學(xué)研究”團(tuán)組，2006年10月，在江蘇省盱眙縣建立了紫金山天文臺(tái)近地天體觀(guān)測(cè)站。趙海斌介紹，目前發(fā)現(xiàn)了擁有臨時(shí)編號(hào)的新小行星2000多個(gè)，其中500多顆小行星已經(jīng)精確定軌，獲得了永久編號(hào)。
小行星是防不住的？
通過(guò)全球聯(lián)測(cè)，目前科研人員已發(fā)現(xiàn)1640顆“潛在威脅近地小行星”。然而，近年來(lái)幾次對(duì)地球產(chǎn)生影響的小行星撞擊地球事件，并沒(méi)有得到科學(xué)家的提前預(yù)報(bào)，這也讓公眾產(chǎn)生了質(zhì)疑：天地大沖撞究竟是否可以預(yù)知？如果預(yù)知，又能有什么應(yīng)對(duì)的辦法？
“之所以難以預(yù)警，關(guān)鍵還在于人類(lèi)的觀(guān)測(cè)能力仍然不足。但值得慶幸的是，近年來(lái)地球防御能力不斷提升，已有多次準(zhǔn)確預(yù)警的記錄。”趙海斌說(shuō)。
1994年，對(duì)于彗木相撞事件的預(yù)判和觀(guān)測(cè)，讓人類(lèi)第一次親眼目睹了天體相撞的巨大威力。最近的一次成功經(jīng)驗(yàn)來(lái)自于2008年10月7日對(duì)小行星2008TC3的提前預(yù)報(bào)，從2008TC3被發(fā)現(xiàn)，到它進(jìn)入地影（撞擊前57分鐘）而無(wú)法繼續(xù)觀(guān)測(cè)這短短的19小時(shí)內(nèi)，美國(guó)國(guó)家航空航天局收到了來(lái)自26個(gè)天文臺(tái)或個(gè)人的570次觀(guān)測(cè)報(bào)告。
1994年7月16日“蘇梅克—列維9號(hào)”彗星撞擊木星，釋放能量超全球核武總和750倍
彗木相撞事件發(fā)生后，國(guó)際天文學(xué)界就逐步重視近地天體撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)際天文學(xué)界以美國(guó)國(guó)家航空航天局為主，就近地小行星觀(guān)測(cè)兩次制訂系統(tǒng)目標(biāo)，第一次是在1998年-2008年期間，通過(guò)10年時(shí)間觀(guān)測(cè)到90%以上直徑大于1公里的近地小行星，這一目標(biāo)基本完成；第二次是在2005年-2022年期間，將直徑在140米以上的近地小行星全部觀(guān)測(cè)到，目前離實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)還有較大距離。
我國(guó)的中科院也在1999年組建“近地天體探測(cè)和太陽(yáng)系動(dòng)力學(xué)研究”團(tuán)組，2006年10月在江蘇省盱眙縣建立紫金山天文臺(tái)近地天體觀(guān)測(cè)站，并成功安裝了1.2米施密特近地天體望遠(yuǎn)鏡。
科研人員李彬告訴記者，7日晚對(duì)2009ES觀(guān)測(cè)也能夠證明目前人類(lèi)對(duì)近地小行星預(yù)測(cè)精度已經(jīng)較高。“根據(jù)一系列的軌道根數(shù)，我國(guó)科研人員已經(jīng)有能力對(duì)一顆潛在威脅小行星的軌道進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)判。形象地說(shuō)，它來(lái)之前我們就能知道它要走哪條路了。”李彬說(shuō)。
已在加強(qiáng)全球聯(lián)測(cè)預(yù)警
太空小型天體與地球的碰撞其實(shí)是一種正常的自然現(xiàn)象。每秒鐘都會(huì)有大量來(lái)自太空的微小顆粒沖進(jìn)大氣層。而體積較大的小行星撞擊地球更是典型的小概率、高風(fēng)險(xiǎn)事件，即體積越大的小行星撞擊地球的可能性就越小。直徑10公里以上的小行星大約1億年一次，直徑1公里以上的大約50萬(wàn)年一次，直徑140米以上的5000年—1萬(wàn)年一次。
天文學(xué)家認(rèn)為，雖然這是小概率事件，但并不能因此低估小行星體對(duì)地球的沖撞。為避免天體襲擊地球，人類(lèi)已經(jīng)在加強(qiáng)全球聯(lián)測(cè)、預(yù)警機(jī)制的建設(shè)以防患于未然。
據(jù)了解，近年來(lái)，美、英、法、德、日、俄等國(guó)家聯(lián)手建立了近地天體國(guó)際監(jiān)測(cè)網(wǎng)，先后發(fā)現(xiàn)了超過(guò)1640顆具有潛在威脅的近地小行星。其中天文學(xué)家最關(guān)注的是一顆名為“阿波菲斯”的近地小行星。
聯(lián)合國(guó)和平利用外空間委員會(huì)每年都要召開(kāi)科技小組會(huì)議，其中有一個(gè)專(zhuān)題討論近地天體議題，總結(jié)當(dāng)年近地天體觀(guān)測(cè)預(yù)警情況，指導(dǎo)后續(xù)觀(guān)測(cè)與研究計(jì)劃。作為我國(guó)近地天體研究人員代表，趙海斌已連續(xù)三年應(yīng)邀參會(huì)。
“人類(lèi)防范小行星的能力正在提升。”趙海斌表示，在監(jiān)測(cè)潛在威脅小行星、有效測(cè)算其軌道的基礎(chǔ)上，一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)地球存在嚴(yán)重威脅的小行星、彗星時(shí)，即可發(fā)射載有爆炸裝置的火箭或飛船，在小行星的附近引爆以改變其速度和運(yùn)行方向，從而保障地球的安全。
事實(shí)上，小行星帶來(lái)的并不只有危險(xiǎn)?？茖W(xué)家介紹，太空是人類(lèi)繼陸地、海洋和大氣之后開(kāi)拓的第四活動(dòng)疆界。人類(lèi)甚至已經(jīng)開(kāi)始雄心勃勃地探索小行星捕捉任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)行星資源的勘探和利用。
紫金山天文臺(tái)近地天體望遠(yuǎn)鏡
紫金山天文臺(tái)近地天體望遠(yuǎn)鏡為一架1.04/1.2米、f/1.8施密特光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，在世界上1米以上同類(lèi)望遠(yuǎn)鏡中焦比最快，其改正鏡的磨制難度很大，光學(xué)像質(zhì)優(yōu)良。
我國(guó)自行研發(fā)4K×4K CCD控制器及制冷系統(tǒng)，性能優(yōu)良。白光極限星等為22.5等（曝光40s）。近地天體望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)建成后三年試觀(guān)測(cè)及驗(yàn)收測(cè)試結(jié)果表明，主要性能指標(biāo)都達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)要求，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，研制過(guò)程中有多個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，是我國(guó)目前近地天體探測(cè)領(lǐng)域里探測(cè)能力最強(qiáng)、效率最高、性能最好的望遠(yuǎn)鏡。該望遠(yuǎn)鏡還可以拓展進(jìn)行其他天文觀(guān)測(cè)工作。
