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标题: 监测小行星会否撞地球 “中国第一望远镜” [打印本页]

作者: skystar 时间: 2006-1-4 18:49
标题: 监测小行星会否撞地球 “中国第一望远镜”
　一大早从上海出发，正赶上沪宁高速公路扩建，一路风尘，到南京已经是中午十二点钟了，急急忙忙转车去盱眙，抵达后又花四元钱搭上了当地的中巴车，颠簸数小时，终于来到了跑马山，一座海拔不过180.9米的“小土丘”。尽管这里绝对称得上“山明水秀”四个字，但如斯风景在江南俯拾即是，并无任何希奇之处。换了以前，唯一值得一说的便是，600多年前明太祖朱元璋在此练过兵。但今天却有些不同，因为正是在这个“穷乡僻壤”里，“中国第一望远镜”即将投入运转，这意味着我国对小行星的观测和研究向前跨了一大步，“补天裂”真正进入了实际操作阶段。

　　《淮南子·览冥篇》中记载了女娲“炼五色石以补苍天”的故事，一直以来，笔者都只是把它当作一则神话，但直到完成了这次采访，笔者才猛然想到，“四极废，九州裂”就是地球遭受小行星袭击后的真实写照，而天文学家们今天所做的一切，正是为了防止这种惨状的发生，因此，称他们的事业为“补天裂”，当不为过。

　　目击自动“巡天观测”

　　紫金山天文台盱眙观测基地位于铁山寺国家森林公园，走近观测基地，首先映入眼帘的是一个“中世纪城堡状”的基座，在基座的上面顶着一个宛如“巨蛋”的观测房，“巨蛋”里最显眼的，就是这方圆一万多平方米的主人了———一台通光口径1米、球面反射镜1.2米的施密特型望远镜。

　　“这是一台自动化程度非常高的施密特望远镜。”谈起这台世界排名第五的“中国第一望远镜”，紫金山天文台副研究员姚进生非常自豪。据悉，所谓的“施密特望远镜”，其实是指折返射式望远镜，它综合了折射式望远镜和反射式望远镜的优点，有效口径比较大，这意味着它通光量更大，探测能力也更强。

　　“以前的望远镜都是一帧一帧地拍，而我们的这台望远镜采用了国内首创的‘飘移扫描系统’，拍出来的图像更加真实，因此也更容易进行分析。”赵海斌博士说，“另外，因为它的移位速度较快，所以它的跟踪能力也要强于一般的望远镜。”

　　据介绍，“中国第一望远镜”的工作原理其实不是特别复杂：通过自动的“巡天观测”，望远镜会对大面积的天空进行扫描，并拍摄成电子底片；拍摄完以后，专家会对同一天同一天空范围的不同底片进行比照，并对那些突然进入视野的天体进行辨别，通过各种方法计算它们的位置和运动轨迹，确定其是不是在有规律地运行；如果发现它们有和地球相撞的可能性，则要设法计算出可能相撞的时间和相撞前后的运行轨道等数据。

　　缘起 “彗木碰撞”警世

　　1993年以前，小行星撞击地球之类的说法虽也偶有闻之，但并没有引起人们的重视，甚至连天文学家们也没有给予它足够的关注。在大多数人的眼里，这种事情只是科幻小说家为了夺人眼球而制造的噱头罢了。

　　1993年，国际天文界发出警报：苏梅克·列维9号彗星，在经过木星时被木星强大的引力拉成了21个碎片，这些碎片大的直径有两三公里，小的也有500米左右。它们像一排大雁列队前行，预计在绕太阳一圈后，再次靠近木星时，将一个接着一个地撞向木星，碰撞的时间大约在1994年7月15日—22日，这就是后来举世震惊的“彗木碰撞”。

　　“彗木碰撞”引起了国际天文学界的极大震动，地球遭遇外来天体袭击的说法一下子变得现实起来：彗星既然可以撞到木星上，也就有可能撞到地球上。何况能够靠近地球的，除了彗星，还有众多的近地小行星。

　　在“彗木碰撞”事件的刺激下，国际天文学会联合会专门成立了一个“小行星研究联合会”，试图对靠近地球的天体进行全方位的观测和监控。

　　此时，在我国紫金山天文台“服役”的望远镜由于城市灯光的污染、通光口径过小，已经难以承担观测更多小行星的重任，而发达国家又不肯与我国共享此类资料。如果没有一架通光口径更大的施密特望远镜，我国的小行星观测就完全是“两眼漆黑”。

　　但令人气馁的是，在当今的天文领域，近地天体的研究只是一个比较小的分支，在科研投入普遍不足的情况下，经费相当拮据。

　　不过，在经受了数次刺激后，紫金山天文台张家祥等三位老科学家下了决心：就算再艰难，也要设法弄一架。接下来这几年，这三位老科学家走了一段他们科学研究生涯中最特殊、最坎坷的路。有一位知情人甚至说：“提起这一段，他们是要流泪的，要大哭一场的。”令人欣慰的是，经过几年的艰苦努力，他们从海外筹集了400万元人民币，并争取到了科技部、中科院和江苏省的支持和配套经费。

　　选址：经过层层筛选

　　经过几位老科学家的牵头和各界的努力，钱总算是筹够了，但新的问题又来了：由于城市的发展产生了“光污染”，紫金山天文台的夜天光亮度（数字越大，越有利于观测）已经降到了17.5等左右，紫金山天文台已经不再适合进行小行星观测。

　　1998年，由紫金山天文台副研究员姚进生主管的观测基地选址项目正式启动，经过数轮严格的筛选，留下的是安徽的明光、江苏的盱眙和赣榆三个地方。他们又根据62个因素，对上述三地进行了综合比较，最后确定盱眙县铁山寺国家森林公园中的跑马山作为新的小行星观测基地。

　　姚进生说：“一年之中，跑马山的晴天数，也就是可观测夜数达到了200天左右，这在华东地区都是比较高的。而且，由于周边地区工业化程度不高，跑马山的夜天光亮度达到了20.8等，这个数据也是非常难得的。”

　　2000年10月，我国天文学界所有八位院士中的七位齐聚跑马山，对定址问题进行最后探讨，并给出了肯定的结论。2001年，盱眙观测基地破土动工，“中国第一望远镜”的研制也提上了日程。

　　研制：虽万难其犹未悔

　　正如每一件新生事物的出现都经历了长时间的酝酿，“中国第一望远镜”的诞生也经历了颇多的坎坷。

　　“真正动手了，才发现很多问题是原来没有想到过的。”姚进生副研究员告诉记者。根据本来的计划，观测基地和望远镜应当在2002年投入使用，但期间碰到了层出不穷的技术问题，科学家们虽是殚精竭虑，可是等到望远镜正式安装完毕，已经是2004年的10月6日了。“在这几年里，我一个月在南京呆不了几天，基本上都泡在那个山沟里了。”姚进生说。

　　虽然望远镜已在近日安装完毕，但要真正投入使用，尚要经过一段时间的调试。“我们希望年底可以吧。”负责望远镜观测的赵海斌博士对记者说，“我们还没有给它起名字，暂时都叫它的学名‘近地天体探测望远镜’，不过以后肯定会有的，毕竟它倾注了我们那么多心血。”

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　　小行星

　　小行星多由石块、金属和尘埃构成，小如卵石，大的如山脉，形状不规则，外表暗淡。它们本该聚集在火星和木星轨道之间、被天文学家称为“小行星带”的地方绕太阳公转。但它们由于质量微小，常被大行星的引力所摄动而远离原来的轨道。在这种情况下，地球可能成为它们的目标。这些可以飞到地球公转轨道附近的小行星，被称为“近地小行星”。现在已被确认的近地小行星有400多颗，其中直径在1000千米以上的就有近百颗；直径在50米以上的，数量高达100万颗。

　　小行星威胁地球

　　小行星的危害有多大呢？姚进生副研究员告诉记者，一颗直径为1千米的小行星，如果和地球相撞的话，产生的能量和地球上所有核武器爆炸的结果相当。

　　尘埃遮蔽太阳

　　在1908年，由于一颗小行星落到了俄罗斯通古斯地区，熊熊大火吞噬了西伯利亚平原上2200多平方公里的原始森林，把1000平方公里的中心区域完全化为焦土。爆炸抛上高空的大量尘埃遮蔽了太阳，使地球表面气温在以后数年间明显下降。

　　造成恐龙灭绝

　　科学界还普遍认为一颗直径10千米到20千米的小行星撞击地球导致了恐龙的灭绝———爆炸扬起的尘埃遮天蔽日，几个月的完全黑暗使全球气温骤降，大量植物和以植物为食的动物死亡了。碰撞点处石灰石释放的过量二氧化碳又在后来的几百年中造成温室效应，过度的升温灭绝了劫后余生的恐龙。

　　是否大范围危害地球

　　据赵海斌博士介绍，真正令人担心的只是在以后两个世纪里有没有与地球的碰撞。于是有人提出了PHA概念。

　　一个小行星能成为PHA的条件是：在今后两个世纪内，会非常接近地球轨道；有足够亮的绝对星等，从而大到可以造成大范围甚至全球性危害。

　　赵博士告诉记者，除了大家熟悉的用武器对小行星进行袭击促使其偏离原有轨道外，利用反射太阳光也能达到同样的效果。

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