离地球越远,离行星越近

作者: 剑民

“嫦娥二号”卫星与地球间距离成功突破2 000万千米,标志着中国月球及深空探测能力实现新的跃升。

自2010年10月发射以来,美丽的“嫦娥”在浩瀚太空中不断刷新“中国高度”。“嫦娥二号”还在国际上首次获得10米分辨率的图塔蒂斯小行星图像。

探月工程科学家接下来有两方面工作要“齐头并进”:一方面,继续开展“嫦娥二号”测控跟踪,力争控制卫星不断向更远的深空飞行,对中国深空测控网进行更加充分、全面的测试验证;另一方面,抓紧时间开展全系统“嫦娥二号”任务技术总结,进一步深化科学研究,多出成果。

目前,“嫦娥二号”卫星状态良好,各项任务执行正常,正继续向更远的深空飞行。

“嫦娥”与“战神”相会

在此之前,距地球约700万千米的深空,“嫦娥”与“战神”相会。“嫦娥二号”卫星与图塔蒂斯小行星交会的瞬间,星载监视相机对小行星进行了光学成像,这不仅是我国首次实现对小行星的飞越探测,也是国际上首次实现对图塔蒂斯小行星的近距离探测。

以凯尔特人神话中的“战神”命名的图塔蒂斯小行星因运行时与地球距离近,被美国航空航天局列入“潜在危险小行星名单”。它的运行轨道极难预测,此前其运行轨道参数具有不确定性,精确预测轨道成为“嫦娥二号”再拓展任务能否成功的关键。斯

“嫦娥二号”与图塔蒂斯小行星由远及近擦身而过,星载监视相机为小行星“拍照”,在实现“轨道测得准、卫星控得住、图像拍得好”的工程目标后,“嫦娥二号”工程完美收官。这是地球来客首次对“战神”进行近距离探测。

“嫦娥二号”发射现场

“嫦娥三号”即将着陆月球

“嫦娥二号”喜讯频传,探月工程大幕再启。今年的重头戏是:肩负“落月”任务的“嫦娥三号”,实现中国探测器的首次地外天体着陆陆

“嫦娥三号”

“嫦娥三号”是第一个有“腿”的飞行器,其形状和功能都做了特殊设计,与以往的飞行器都不一样。嫦娥一、二号以及之前发射过的100多颗卫星,都是绕地或绕月的飞行器,没有着陆支架;而另一些返回式卫星与飞船,安装了降落伞,也没有“腿”。

另外,为了能在月球上进行科学探测,“嫦娥三号”将携带很多探测仪器。这些仪器将用于探测月球地形地貌、月球生成的情况,以及在月球上观测太空。“嫦娥三号”的仪器可以适应月球明暗冻烫的的极端变化

“嫦娥三号”的另一个特点,是它将搭载中国首个月球车。月球车将行走、拍照以及进行科学实验。这辆月球车会辨别地形,避免掉到坑里,并有一定的爬坡能力。在地球上可直接控制这辆月球车,数据也将发回地球。

“太空加油站”

人类的探月工程必须找到合适的太空中转站。层冰水,这

人类的探月工程必须科学家最新发现小行星外表包裹着一层冰水,这暗示着未来太空飞船可以停靠在这样的小行星上。

飞船可如果一处太空终点拥有水,这意味着宇航员可以抵达,并潜在利用这些水资源饮用和清洗。更重要的是,这些水资源可以分解成为制造火箭燃料的关键成分——氢和氧。水是推进燃料的基本原料,如果未来宇宙飞船能够抵达某颗潮湿带有水资源的小行星,这颗小行星将成为“太空加油站”。

此外,小行星上存在水资源更实际的意义在于可能孕育生命。尽管当前尚未在宇宙中发现任何生命迹象,但研究人员在搜寻潜在的外星人邻居时首次发现了水。作为“太空加油站”提取制造航天器往返的燃料

将潮湿的小行星作为“太空加油站”提取制造航天器往返的燃料以及宇航员的饮用水,这是一项非常有效可行的方案。

近距离探测小行星

近距离探测近些年,探测小行星的活动越来越多2010年6月13日,在太空飞行了7年之久的日本“隼鸟号”小行星探测器在克服艰难险阻后终于返回地球,此举在全世界产生了不小的震动。2011年7月15日,首个采用离子推进技术完成实用型科学探测任务的美国“黎明号”小行星探测器进入灶神星小行星轨道,成为首个对火星和木星之间小行星带中的小行星进行探测的空间探测器灶神星探。在完成测后,“黎明号”将于2015年2月抵达谷神星,并对其进行轨道探测。

“隼鸟号”小行星探测器

有效防止小行星撞击地球,首先需要监控可能飞近地球的小行星,并精确预测道。目前其飞行轨,全球已经建立了多个近地测网,已小行星观有多种防止小行星撞击地球的方案。

“黎明号小”行星探测器

“近地防盾”避行星撞击

欧洲航天局启动了名为“近地物体防护盾”计划,计划用3年时间描绘出小行星撞地球的应对方案,最早可于2020年正式实施。

建造防护盾的第一步是确认有可能危及地球的近地物体。接下来是寻找降低危害的办法。具体的实施方案有三种:一种是直接撞击法,即利用飞行器撞击近地物体,使其抵达地球运行轨道的时间发生偏离,同地球“擦肩而过”;第二种是重力牵引法,即发射一颗人造卫星,并将其精确定位到近地物体附近,利用重力的牵引使近地物体改变轨道,假以时日便可避免同地球相撞;最后一种方案是通过在近地物体表面安装原子弹并引爆使其解体。

这些方案的实施都将面临挑战。撞击法会形成无数小行星碎片,而任何直径大于35米的碎片都可能冲破大气层,它们不仅更难追踪,而且对地球以及人造卫星造成的危害将更大。重力牵引法耗时长久,很难保证飞行器能稳定发挥作用。使用核武器则需要全世界达成共识。

小行星撞击地球并造成重大破坏虽然只是小概率事件,但加强防患,保卫地球,是人类共同的使命。