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监视有犯罪倾向的天体 在江苏省盱眙县境内，有一个叫做铁山寺的地方，这里山清水秀，环境优美，还有一座海拔１８０· 这是一双属于中国自己的慧眼。它将把我国天文学家的目光带向更幽邃、更广阔的苍穹，它将警惕地监视着那些“有犯罪倾向的”不速之客———试图撞击地球的小行星和彗星，履行自己保卫地球和人类安全的使命。 这是撞向木星，要是撞向地球呢？ “听说这架望远镜在世界上排名第五，那么它到底有什么意义呢？”记者问紫金山天文台近地天体望远镜项目专家委员会主任张家祥研究员。 张家祥笑了：“就说说彗木碰撞吧。” 张家祥是我国著名的小行星专家。他和杨捷兴、汪琦等一道从事小行星、彗星观测研究工作已经半个多世纪。 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５０ 这是一件大事。其重要性还在于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。 全世界的天文台都行动起来了，紫金山天文台早在五十年代就以观测研究小行星、彗星而闻名于世界，当然更要争先。 “我不能凭空预报啊，先要知道每个彗核在哪里，怎样运动。有了数据资料才能预报，而数据资料要靠观测，观测要有望远镜。”这是张家祥最发愁的。 观测天体要用天文望远镜，它的通光口径越大，“视力”也就越好。当时紫金山天文台用于观测小行星和彗星的，只有一台通光口径０·４ 没办法，张家祥只有去收集国外的数据资料。 “这有什么区别吗？”记者问。 “这可不一样啊！人家想给你就给你，不想给你就不给你。”张家祥加重语气说。 果然，１９９４年７月２日，来自国外的观测数据资料突然终止。 “突然没有了，一个也没有了！这是关键时刻，最后十几天，大密度的数据，占整个观测数据的一半呢！” 这是刻骨铭心的痛。他硬是靠着几十年无数次计算、包括设计我国第一颗人造卫星测规定轨方案的经验，靠着聪明才智和拼搏精神，凭有限的数据向全世界做出了和外国人一样精确的预报。 但是受制于人的现实强烈地刺激了他：“碰撞过后我才知道，美国国家宇航局（ＮＡＳＡ）一直观测到了碰撞前的最后一刻！当全世界的大望远镜都睁大了眼睛盯着天体碰撞的时候，我们却两眼漆黑。这是撞向木星，要是撞向地球呢？我们难道就把自己的命运交给别人吗？我们太被动，太无能为力，差得太远了！” 张家祥连用了好几个“太”。 后来有报道说这次彗木碰撞的总能量，相当于２０亿颗广岛原子弹的威力。 参加彗木碰撞预报工作的还有杨捷兴和汪琦。他们和张家祥共同工作了几十年，紫金山天文台发现的１３０多颗小行星、４颗彗星，每一颗都凝结着他们的心血。作为长期观测研究太阳系小天体的科学家，早在八十年代末期他们就感到了观测的困难，日夜思盼有一架通光口径更大的施密特望远镜。 彗木碰撞使他们下定了决心。但必须面对的现实是，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。 说到筹集经费，一些知情的人告诉记者，这三位老科学家曾经走过一段他们科学研究生涯中最特殊、最坎坷的路。“提起这一段，他们是要流泪的，要大哭一场的。”但到底怎么个难法，汪琦说：“说不完，也很难说。”经过几年的艰苦努力，他们从海外筹集了４００万人民币，并争取到了科技部、中科院和江苏省的支持和配套经费。 “有犯罪倾向”的天体越来越多 “地球遭遇近地天体的撞击只是时间迟早的问题。”李广宇语气肯定地说。 李广宇是知识创新工程近地天体探测和太阳系天体研究团组的首席研究员。 “或迟或早？！这对我们意味着什么？”记者问。 李广宇说，我们现在已知的最大的近地天体是爱神星，她被发现已经１０３年了。１９９６年有文章指出，在今后１００万年内，她极可能与地球相撞。如果把时间范围扩大到１亿年，同样的事情就会发生在现在知道的全部１０００多颗近地小行星身上。在这一亿年内，这些小行星的出路只有三条：与地球相撞，与太阳或其他大行星相撞，被引力抛出太阳系外。迄今为止，最接近地球且天体尺寸最大的撞击威胁发生在１９９６年５月，距离仅比月球略远，天体直径在１０ “两个世纪，不是离我们很遥远吗？” “在天文学上可不是这样的概念。” 李广宇说，不管碰撞的时间离我们多远，总是知道得越早越好。有了多年的观测，就完全能准确定出天体的轨道，它在两个世纪内与地球的遭遇才能准确计算。 近年来，ＰＨＡ发现得很快，从１９３２年第一颗ＰＨＡ被发现到１９７９年的四十几年里才发现了１７颗，而１９８０年到１９８９年的十年间就发现了２５颗。到９０年代，前７年里发现了６４颗，而１９９８年一年就发现了５５颗！此后势头不减，到现在（２００１年６月）总数已经达到３１１颗。这是非常值得关注的现象。 “疑犯”如此之多，怎能不“杞人忧天”？ 他介绍说，世界上许多有实力的天文台都把ＰＨＡ列为研究重点，特别是美国，非常重视。重要的前提就是要拥有性能强大的望远镜、终端探测设备和数据处理系统。这也正是我们这台施密特望远镜为什么显得不可或缺的原因。 能磨制“改正镜”的人凤毛麟角 “施密特望远镜实际上是一架视野宽、成像质量高的星象照相机。对我们来说，制作这架望远镜主要有两个难点，攻克它们也是填补两个空白。”近地天体望远镜工程监理姚大志开门见山地说。 “第一，大视场、高分辨率的光学系统，这是施密特望远镜的精髓所在。望远镜的核心是一块叫做‘改正镜’的特殊透镜。我们现在做的这块改正镜厚度只有２８毫米，口径却在 “第二，大尺寸，高灵敏度，具有漂移扫描功能的ＣＣＤ系统。我们不仅要跟踪到小行星，还要把它的形态、轨迹拍摄下来仔细研究。过去拍摄是用底片，跟我们平时照相的原理一样，现在用的是数码照相，就是把光信号变成电信号，即所谓的ＣＣＤ（电子偶合器件）。 “由于ＣＣＤ系统买不到整套设备，相关技术也难以获得，只能从国外买一个芯片。这对我们是一个很大的挑战。” 作为研制这个ＣＣＤ系统的主角，姚大志对于填补这项空白很有信心。 记者拜访了杨世杰研究员，他说，这块镜子看起来就像餐厅里的转盘桌子，它的曲面肉眼看不出来，整个镜面上只有约０·４毫米的凹凸变化，如果把这块玻璃竖起来，本身就可能有这么大的弯度。到最后，每次磨掉的厚度已经到分子水平的量级，即每磨一次只能磨掉一层分子，最小的玻璃颗粒，大概只有零点几个纳米！ 现在，这架望远镜的机械系统和主体框架已经基本完成，它矗立在南京天文仪器研制中心高大的厂房里，静静地等候着科学家们为它度身制作光学系统和ＣＣＤ系统。(摘自南方周末 作者丁岩) |