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人造探测器将首次撞击彗星(1月13日)  

央视国际 (2005年01月17日 09:48)

  彗星探测器深度撞击号发射升空,人造探测器将首次撞击彗星,踏上征程的深度撞击号最终能否经受住撞击的考验,最具神秘色彩的彗星之谜何时揭开?

  主持人(鲁健):

  各位好,欢迎您收看《今日关注》。

  新年伊始,美国航空航天局又开始了一项具有历史意义的探测行动,北京时间1月13号凌晨,备受注目的深度撞击号彗星探测器在佛罗里达州发射升空,价值3.3亿美元的彗星探测器之所以吸引了众多的眼球,主要是因为它在飞行4.31亿千米以后,将于2005年的7月4号撞击名叫腾普尔一号的彗星。那么撞击如何完成?撞击的目的又是什么?这就是今天关注的焦点。

  那么首先我们就是了解一下深度撞击号的有关背景。

  解说:

  “深度撞击”项目是美国宇航局从2000年初开始实施的,主要参与单位是喷气推进实验室、马里兰大学和Ball航天技术公司。

  “深度撞击”探测器,原定2004年12月30日发射,但由于设计人员需要再次进行地面试验和置换一个发射部件,所以两次推迟升空,其发射截止日期为2005年1月28日,只要在这一期限内,任何时间发射“深度撞击”都会在2005年7月4日与“坦普尔1号”彗星会合。

  “深度撞击”号犹如一辆中型面包车大小,重650千克,由轨道器和撞击舱组成,它们各自携带有仪器,如高、中分辨率成像设备,红外光谱仪,光学导航装置等,用于完成不同的科学任务,并能独立地接收和发送信息。

  当“深度撞击”号发射像“垃圾桶”一样的“铜头飞弹”时,科学家们仅有13分20秒的时间可以进行观察。“深度撞击”所携带的两架望远镜将监测这次撞击,同时也用“哈勃”空间望远镜、“空间红外望远镜”和“钱德拉”X射线空间望远镜等一系列天文望远镜观测“深度撞击”探测器撞击彗星的壮景。

  主持人:那么为了让大家了解更多的有关深度撞击的话题,我们今天请到两位专家一位是中国空间技术研究院《国际太空》杂志副主编庞之浩先生,你好,还有一位北京大学地球与空间科学学院教授焦维新先生,欢迎两位。

  说到深度撞击这个名字,可以说1998年好莱坞推出的一个灾难大片是完全一样的一个名字,当然很多中国人把它翻译成彗星撞地球,或者是天地大冲撞,那么我们在一开始谈到这个话题之前,再来回顾一下1998年好莱坞大大片的一些镜头,那么这个灾难片,当时是被列为了好莱坞八大科幻片之一,现在我们看到的就是《天地大冲撞》的片断。

  庞之浩:

  一个少年,在一个实验室里面无意中发现一颗彗星,后来经过科学家的证实,这颗彗星有可能在一年以后撞击地球,于是采取了一个措施,发射一个飞船,这个船上面带着核弹,准备改变这个彗星的轨道。

  主持人:

  但是这个飞船可能由于测算的失误,不但没有能够改变这个轨道,反而就是爆炸以后,把这个彗星变成了一大一小,两颗继续朝地球飞。

  庞之浩:

  而且这个时候飞船和地球又失去联系了,情况万分危急。后来眼看就要撞击地球的前夕,飞船又跟地球联系上了,这个时候飞船奋不顾身地撞击大块的彗星,使地球能够得以继续生存。

  主持人:

  这就是我们看到飞船,最后撞向彗星大块那个,但是那个小块彗星最后还是飞到地球,而且还引发了海啸,这就是我们看到的电影的画面。

  刚才也算是让观众朋友回顾一下这个电影,因为是在七年之前,1998年拍摄这个影片,那么七年以后,美国航天航空局起了一个同样的名字,深度撞击,就是给这个彗星撞击器起这么一个名字,七年以后,为了想在现实当中重演一下这个太空撞击的这个景象,我首先就是想请两位给我们介绍一下,今年7月4号就是跟这个坦普尔一号彗星要彗核了,最后撞击过程是怎么完成的?

  庞之浩:

  它是是分三步,一个是本身探测器是由轨道器和撞击机组成的,首先接近这颗彗星,在接近以后,释放这个撞击机,经过24小时的飞行,装机到彗星的表面,撞击理想的情况下,就是撞成一个足球场一样大的坑,而且还有14层楼高左右,第三步就是撞击以后,这个轨道器还要接近彗星进行拍摄,进行分析,进行搜寻资料。

  主持人:

  我们现在看到的这个是?

  庞之浩:这个就是分离,发射过程,就是现在释放撞击器,采用旋转的方式,这样一方面可以保持它的稳定性,第二个防止空间里面尘埃对它产生影响。

  主持人:

  这个装机器大约有多大?

  庞之浩:

  刚才说了小面包车这么大。

  焦维新:

  撞击机本身大概就是1米长。

  主持人:

  那么撞击以后,我看到一些报道就是说,在彗核后会形成足球场这么大一个坑。

  庞之浩:这个是理想情况下。

  焦维新:还有几种情况,而且不同的情况,就是坑不同的情况,可以反映这个彗核的不同性质,一般分析来看,有三中可能,一种就是彗核没有受到影响,还是原始的物质组成的,比较稀疏,这个时候撞击器坐上去以后,再加上冲击波的作用,会产生一个比较大的坑,而且飞出来这个碎石,角度比较小,这是一种情况,第二种情况如果这个彗核比较硬,那么我们可以想象,这个坑就是比较小一些,而且这个碎石随着这个角度,水平比较大,这能说明什么问题呢?说明就是会合它是经过多次其他天体的撞击,就已经是比较结实了,就已经不是原始的物质,这是第二种情况,第三种情况,就是彗核比我们想象的更稀疏,因为我们想象它是蜂窝状的,这个时候撞击以后,它的冲度比较深,但是坑比较小。

  主持人:

  正是因为不知道撞击以后会出现什么情况?所以很多人在想象,甚至有艺术家在参与到这个想象的过程当中,到底撞击成功以后,它是一种什么景象?这可能就是艺术家想象出来的,撞击瞬间的一个过程。

  庞之浩:有人说,这是人类所见到过的最绚丽的礼花。甚至能用肉眼可以看到。有的人猜想,可能比较小。

  主持人:

  刚才我们看到的这个撞击瞬间,那么撞击结果,除了这些结果以外,还有那些可能性?

  庞之浩:

  还是有一种,就是比较的松散,就是穿心而过,就是传透了的结果,还有一种就是比较硬,可能不是撞出一个足球场那么大,可能撞出房子那么大,还有最硬的,就是比较硬的结果,肯定只是压缩了一下,什么坑都没有产生,可能把这个彗星压缩了一下。

  主持人:

  相当于这个彗核更紧了,那么我们刚才看到这个撞击者,撞击可能产生的结果,那么我们知道彗星,我们以前曾经学过地理知识,比较说彗发,彗核,彗尾,是由三部分组成,那么在接近这个彗核的过程当中,可能要穿越彗发、彗尾,这里面就是有大量的水也好,或者是碎石也好,尘埃也好。我听说,这种撞击可能就是像子弹打在上面一样,对于这个撞击者来说,有没有保护自己的一些设备。

  庞之浩:它就是穿着一个防弹衣一样的设备,是戴着一个铜的头盔似的,主要就是铜的物质组成,这个物质在彗星上面是没有的,这样撞上去以后,就是区分哪一个是撞击器的物质,哪一个是彗星上的物质。

  主持人:现在我们看到的就是撞击者的镜头。

  庞之浩:很像一个垃圾筒外形。

  主持人:

  上面好像还有一个盖。我也注意到,好像就是由一些八层的凯夫拉材料,还有12层的内科斯特尔合成材料做成的,所以至少可以穿透两颗彗星。这样一种特殊的材料。现在我们关心的就是撞击者要想和这个彗星的内核撞击,它的技术上有什么问题?有没有可能就是没有撞,擦身而过的这种可能?

  庞之浩:科学家就是撞不到的概率就是1%,也有,它本身就是带着一个目标摇杆器,起到一个拍照片的作用,还起到一个瞄准的作用,相当于一个导航的设备一样,对准彗核,本身上面还有一个推动器,不断调整姿态,调整方向,尽量地撞击彗核的中心。而且撞击的过程中,还一定要在阳光照得着的地方,这样为了拍摄,否则的话,效果也出不来。

  焦维新:

  这个难度是非常大的,因为飞船它飞行4亿多公里,从撞击到彗核,然后它就是以10.2公里的速度打它,它打了这个彗核,现在估计可能也就是6公里左右大小的彗核,它从4亿多公里,打到6公里的目标上,这个技术难度还是比较大。其实这个项目拉萨一些科学家在十几年前,就提出来了,当时一些科学家觉得没有,因为技术还没有非常成熟,准确地打到这个彗核的几率还比较小,当时立项,后来在技术上解决了一些问题,所以才批准这个项目。

  庞之浩:

  它是飞行了4亿公里,离彗核大概有80万公里,释放这个撞击弹,以每小时4万多公里的速度。

  主持人

  那被我们说到这儿,可能很多的观众都在想,这个深度撞击去撞击这个彗星到底有什么目的?我想我们先通过一个短片了解一下,彗星到底是有什么样的神秘物质组成?接下来继续请专家给我们分析这次深度撞击的目的是什么?

  解说:

  一提到彗星,人们的脑海中就会自然而然的浮现出这样的图像:拖着一根长长的,犹如扫帚一般的尾巴,发着白色的光芒,沿着一条奇怪的轨迹划过天际。

  彗星曾被人描述为“脏雪球”。它生成于比海王星轨道还要远的、环绕太阳运行的一个由神秘天体构成的带,是由太阳系诞生初期的物质构成的。由于它自身的温度极低并处在温度极低的宇宙空间,因此在太阳系诞生46亿年来,彗星几乎始终保持形成初期的状况,对它进行研究将有助于人类揭开太阳系形成之谜。

  科学家们认为彗星事实上就是宇宙产生时期留下的原始物质,一些人猜想彗星上藏着复合碳分子,在地球幼年时期受到太空岩石撞击过程中,这些碳分子可能已经在地球上“播种”了制造生命的化学积木块。所以探测彗星很有可能使人类认识地球上生命起源的奥秘。此外,地球上的水也可能来自彗星,因此探测彗星有助于人类了解这些长期令人困惑不解的问题。

  主持人:

  我们看到这个短片最后一句话,探测彗星可能解决人类长期以来困惑不解的问题,那么这一次深度撞击去撞击这个彗星,它去的目的,是不是就是探索太阳系的起源,探索人类的起源?

  焦维新:

  最主要就是撞击彗核,了解彗核是一个什么构成?因为探索彗星有几种方式,一个就是地面的观测,这个只能了解它轨道的运行情况。第二种方式,是微型观测,有时候就是围绕着地球运行的航天器包括这个望远镜,这些卫星虽然在大气层的外面,但是离这个微型比较远,看得还不太清楚,第三种方式就是飞跃飞船,就是飞到这个附件看一看,这可以看到,会合表面是什么情况?但是会合到底是什么结构?这些方式是解决不了。所以这次采用的方式就是彗核到底是什么构成的?

  主持人:

  就是了解彗核的构成,我们知道彗星应该是最古老的一种天体。

  焦维新:最古老,最原始的。

  庞之浩:它可能就是上面有太阳系,最古老,最原始的物质在里头。

  主持人:

  可能几十亿年来都没有变。

  庞之浩:可能46亿年都没有变,而且它们最初的物质,可能就是埋在深处。

  焦维新:

  表面不断变化,物质不断蒸发,也可能其他小的天体,不断撞击它,只有彗核保持它原始的风貌,所以我们看,它什么样的成分,就是在太阳系,刚刚形成的时候,那时候我们就是看到它有什么样的舞台?

  主持人:

  不仅仅是太阳系的起源,因为关于这个人类的起源,也有很多种说法,有一种就是太外来客说,这有可能是彗星或者其他的小行星。

  庞之浩:

  就是说地球上的水、大气有可能就是彗星上带过来的,所以探测彗星的奥秘有可能解释地球上的很多奥秘。

  焦维新:

  因为彗星本身带有很多冰,含有大量的有机物,所以有一种观点,地球上生命的起源就是来自彗星。当然也有一定的道理。

  主持人:

  也许这一次撞击和收集到的证据可能给这方面学说带来一些证据。这是一方面的目的,去了解太阳系的起源,甚至是人类的起源,那么另外一个目的就是人们也在想,能不能改变这个彗星的轨道?就是我们一开始看到这个大片一样,《天体大冲撞》这个片断一样,如果说有一天,遇到彗星或者是小行星撞击地球的话,我们有没有办法改变它的轨道?也有这样一个目的。

  庞之浩:有这样一个,搜集一些收据,看看能不能改变轨道,万一有一天有彗星或者是小行星接近地球,跟地球要交汇的情况下,人类是不是能够出动一个探测器或者是一个飞船,改变它的轨道,使地且能够正常运行。

  焦维新:但是这次的对它撞击力量是非常小的,就是一些科学家估算,就是它撞了以后,使得彗核的速度之减少了万分之一毫秒。对它的轨道周期可能就是影响十秒,所以影响不是太大。

  主持人:有一个科学家,形容得更加巧妙,它说一个蚊子撞到一个波音客机上,所以基本上没有任何的影响和感觉。

  焦维新:

  因为它的轨道总要受到一些大行星的引力作用,就是2004年接近这个木星,在木行的引力作用下,轨道将会变化3000万公里。

  主持人:

  如果撞击产生的作用这么小,未来人类怎么会从这个实验中得到一些数据,甚至改变这个彗星轨道呢?

  庞之浩:

  现在只是人类头一次撞击外行星星,主要就是搜集一些数据,而且本来这个撞击器的质量也比较小,300多公里,如果人类以后可能会逐步进行这方面的实验,人类还有发射大撞击器,以后就是慢慢进行这个工作。

  焦维新:

  这个涉及很多,不能不光就是用一个核弹把这个彗核炸碎,另一个一个想象就是在一个小行星上,安装核动力的火箭,和改变人民的轨道。

  主持人:这个难度就是更大,但是现在有一些科学家已经探测到,据说是探测到一颗小行星,有可能就是在2029年的时候,轨道会和地球是交汇的。

  庞之浩:因为去年有一个小行星,已经从南太平洋上空擦肩而过,距离好像了4700多公里。

  焦维新:这几年这个情况,它的轨道跟我们地球同步轨道卫星这个高度差不多,甚至有的小行星已经飞过地球了,我们才刚刚发现它,有这种情况。

  主持人:

  那么这个撞击彗星以后,是不是除了采集数据。

  庞之浩:

  它撞击彗星的时候,在撞击之前,本身这个撞击者带着摇杆器就是拍摄一些照片,比本身如果还可以工作的话,它还可以采集信息,距离撞击者摇杆机500多公里,要接近这个彗星,它本身上面带着一个高清晰度的成像仪,进行拍照,拍照完了以后,就是从它的上面过去以后,就是把这个彗核转过来,拍这个彗尾,拍完彗尾以后就是把信息传给地球。

  主持人:就是说只是拍照,没有收集。

  庞之浩:这个难度比较大,它主要就是观测,而且据说是如果它的轨道器可以正常工作的话,它有可能就是去探测别的彗星。

  主持人:

  那么说到这儿,我们可以再了解一下关于彗星的探索情况,因为这个不是第一次对彗星的探索了,前面还有就是采集返回地球,最早的航天器应该是美国的星尘号,应该是1999年2月8发射的,它是在2004年就是去年的1月2和探测目标,怀尔德二号交汇,从这个彗发当中穿过距离彗核,它是没有撞到,距离最近的时候大约就是240公里。

  庞之浩:

  采集了一些样品。

  主持人:但是星尘号是采集到了彗星尘埃的威力。

  庞之浩:它要返回地球。

  主持人:

  明年1月15号,也就是明年大约这个时候。

  庞之浩:这是人类第二个从外星球采集回来的。第一个是阿波罗。

  焦维新:一听它的名字就是星尘,它就是取样是彗星的尘埃,另外它在非洲的拍摄过程中,

  还有提取的一些,由这个新进过来的尘埃。

  主持人:

  另一个大家可能了解的就是罗塞塔号,是3月2号,去年3月2号欧洲空间局发射的,这个也是算彗星方面的一个先行者了,但是它这个飞行的时间非常长,十年。

  焦维新:但是它的探测又有特点,就是它在飞近彗星的时候,它要释放一个着陆器,这个着陆器落在这个彗核上,对这个彗核进行取样,进行观测。

  主持人:

  那么罗塞塔号十年以后就是2014年,才可以把这个探测目标交汇。而且这个罗塞塔最后就是成为彗星一个卫星了。

  庞之浩:

  它由轨道器和着陆器组成。一些信息都传回来了。

  主持人:

  那么由此可见,对于这个彗星的研究还是相当多。

  庞之浩:这是第二次热潮,第一次是1986年,当时四个国家和组织发射6个卫星探测器,主要就是探测哈雷为主。

  焦维新:那也是飞进了彗核,实际拍摄了一些彗核的图片。

  主持人:

  那么这一次的深度撞击和我们刚才所说星尘号和罗塞塔号,最大的不同在什么?

  庞之浩:它这是人类首次撞击彗核心内部,以前都是最多采集一些外部的彗尾,或者向最多是在彗星表面着陆,但是进入彗星内部还没有。

  主持人:

  现在我们看到的就是一些彗星的画面了。

  焦维新:

  中间亮亮的,就是彗头,包括彗发,右边托着长长的尾巴,这个尾巴最长可以达到上亿公里。

  庞之浩:它是由冰组成的,它靠近太阳的时候,太阳的热量使它蒸发,产生了很长的彗尾,有的彗尾能长到几亿公里。非常壮观。

  主持人:

  这一次的深度撞击号撞击者是相当于4.5吨一个炸药的爆炸。那么它这个撞击威力会不会影响到这个深度撞击,就是相当于一个母船,就是爆炸的威力会不会影响到这个母船?

  焦维新

  不会,因为它距离这个彗星表面有480到500公里。

  庞之浩:离地球又1.3亿公里左右。

  主持人:

  我记得去年我们在谈到一些太空的探索实践的时候,比如说国际空间站的活动,因为去年这个太空探索实践比较大,所以我们说是太空残探索年,但是2005年好像这个热潮依然不减,那么今年都有哪些探索?

  焦维新:明天就有一个公司,明天应当在北京时间6点15分,探测器进入土星最大的卫星,但是我们不会立刻看到发回的信息,因为它降的国家就是需要2个半小时,在降的国家中把这个天线对准这个惠根斯,那么这个过程结束了以后,这个天线才可以对准地球,但是呢?要传到地球就是需要73分钟,所以快也得三个小时以后。才可以看到这个降落到这个表面的情况。

  主持人:

  今天的深度撞击之所以引人关注,是因为人类第一次彗核,而且也是对彗核内部物质到底是什么组成有一个了解,明天我们我想这个惠根斯能不能降落,应该是不亚于今天这个,因为已经在看到很多媒体在炒作这个事情,说,有可能在土V6发现外星人,当然是一种象征意义了,但是有可能会发现外星生命。

  焦维新:触及生命。

  庞之浩:因为它毕竟很多的奥妙是我们用别的办法不可以得到的。比如说大气层里面有没有神闪电,表面有没有液体的海洋,这都是用别的办法没有办法做到的。

  主持人:

  好的,我想我们明天这个新闻当中可能也会继续关注这个惠根斯着陆这个事情,那么今天这个话题双方也是非常感兴趣,那么就让我们一起来关注,也希望深度撞击能够一路顺利,能够顺利到达彗星,能够让我们目睹7月4号这次撞击,能够让我们得到最后揭开这个谜底,感谢各位收看我们的《今日关注》再见。

  (制片人:张立勇 主持人:鲁 健 策 划:滕双双 编 辑:陈雯 刁伟华

  监 制:范昀)

责编:薛蓝  来源:CCTV.com

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