对于地球人来说,“飞船撞彗星”只是美国科幻大片里的内容,然而今天人们可以用望远镜或者肉眼在天空中实实在在地看到这一奇观。今天,太空中将上演首次人造天象—————“炮轰”彗星,这将是一次史无前例的天文事件,也无疑将是一部现实版的太空大片。
2005年1月12日,美国“深度撞击”号宇宙飞船成
功发射,这艘飞船在飞越4.3亿千米以后,于7月3日发射一个撞击舱。今天,这个370千克的巨型“炮弹”将以10.2千米每秒的宇宙速度猛烈撞击“坦普尔1号”彗星的彗核,其威力相当于4.5吨TNT烈性炸药的爆炸威力,有可能在彗核表面撞出一个20多米深,足球场那么大的环形大坑。这个铜制的撞击舱在瞬间被高温熔解蒸发将产生节日焰火般的绚丽景象,而撞击溅射出的大量彗星尘埃和气体将反射大量太阳光线,又将使“坦普尔1号”彗星熠熠生辉。
在撞击后掀起的彗星尘埃云将逐渐膨胀,“坦普尔1号”彗星亮度可能会从目前的10星等增亮到6星等,肉眼可见。在接下来的24小时里,如果天气允许,地球上的大部分地区有望看到这次撞击引发的“太空焰火”。
此次撞击的对象———“坦普尔1号”彗星长径14公里、短径4.8公里,彗核被直径8万公里的彗发包围。
太空大片·缘起
1996年,美国3位科学家德拉美尔、白勒顿和赫恩向美国宇航局提出了撞击彗星计划,以揭开彗星内部的秘密。在改进撞击舱的导航系统后,这项计划于1999年11月1日启动。
太空大片·剧本
7月4日,美国宇航局的“深度撞击”彗星探测器将与“坦普尔1号”彗星在太空深处上演一场亲密接触的精彩大戏。现根据美国宇航局官方公布的“剧本”,摘要如下:
1、导演:众多大腕联手执导,云集业界顶尖机构及科研院校、企业等,包括美国宇航局及其喷气推进实验室、马里兰大学等高校以及“鲍尔”航天科技公司等企业。
2、剧本创意:30年多前,英国科幻作家阿瑟·克拉克在一本名为《2001》的作品中构想出“撞击彗星”的创意,也引起了诸多航天大腕的兴趣。经过不断改进、完善后的计划,最终于1999年7月被美国宇航局等方面采纳。
3、地点:距地球1.3亿公里的太空深处,室女座中最明亮的星体角宿一附近。
4、主角一:“深度撞击”彗星探测器,于今年1月12日发射升空,迄今已在太空中飞行了近4.3亿公里。它由两部分组成,一是飞行器,负责提供动力并携带有诸多科学仪器;二是用来轰击彗核表面的撞击器,体积相当于一台普通家用冰箱,重近363公斤。
5、主角二:“坦普尔1号”彗星,它由德国天文学家坦普尔于1867年发现并以他的名字而命名,这颗彗星在火星和木星之间、围绕太阳的椭圆轨道运行,彗核自转周期约42小时。
6、剧情梗概:北京时间7月3日14时07分,“深度撞击”彗星撞击器从其搭载的母船探测器中被释放出来,并开始调整飞行姿态和速度,等待与“坦普尔1号”的约会。约24小时后,“坦普尔1号”彗星如约而至,两者将以约每秒10公里的速度“激情”相撞。
7、摄像:此次拍摄规模庞大,各路高手精英尽出。太空中,美国的“哈勃”、“斯皮策”、“钱德拉”和欧洲的“牛顿”天文望远镜等会从各个波段观察;地面上,美国基特山天文台、欧洲南方天文台等也会持续监测。
“深度撞击”·武器解密
飞行器
外观:大小约等于一辆汽车
体重:约380千克
装置:装有高性能的中央处理器和高稳定性的指示控制系统。一个固定的太阳帆板及小的镍氢电池、高增益天线、碎片防护装置、高分辨率成像仪和中分辨率成像仪,34米波长的X波段无线电与地球和撞击器保持通信。
本领:
1)传输数据。当撞击器撞上彗星的小段时间内,由于探测器记录数据急速增加,其信号将向地面各个重叠天线传输。探测器上的初始数据将立刻被传输至地面,随后的数据将在一个星期内传输完毕。
2)观测记录撞击过程。在7月4日彗星被撞击的24小时前“深度撞击”释放撞击器。之后,飞越器将降低速度,改变航线,在距离彗星500千米以内观测撞击并记录过程。
3)收集分析彗核样本。在撞击发生后,使用其光学成像和红外线频谱对撞击和彗星内部物质的碎片扫描,考察撞击后10多秒内彗核的变化,对撞击过程、撞击坑的形成及坑内部成像,还接收撞击器发回的数据,收集彗星内部物质样本,分析彗核结构和组成。
撞击器
外观:看上去像“垃圾桶”,茶几大小。
体重:约363千克,主要由49%的铜和24%的铝制成。
装置:带有一台叫“撞击者目标遥感器”的高精度星体跟踪器。实际上它是一个带孔径为12厘米望远镜的目标瞄准照相机,用于在撞击器飞向彗星过程中导航。携带25米/秒推进速度的推进系统,以修正飞行轨道。
本领:
1)提供照片。撞击器与飞越器脱离、在撞向彗星彗核的前2秒,撞击器利用其相机,在距离彗星大约20至300千米之间拍摄有史以来最清楚的彗核照片,照片的分辨率为0.5米/像素。
2)撞击彗核。
“深度撞击”·时刻表
美国东部时间(与北京时间相差12小时)
7月3日2:07撞击器释放进入彗星轨道7月4日12:22
撞击器第一次机动调整瞄准路线
7月4日1:17撞击器第二次机动调整瞄准路线
7月4日1:39撞击器第三次机动调整瞄准路线
7月4日1:52撞击器撞入“坦普尔1号”(误差在3分钟内)
7月4日2:05撞击器“母船”进入保护状态,防止被撞击形成的碎片损伤
7月4日2:06“母船”进入距“坦普尔1号”近点
“深度撞击”·过程
1、“深度撞击”号飞向彗星
2005年1月13日,举世瞩目的“深度撞击”号彗星探测器在美国发射升空。“深度撞击”是人类第一次利用太阳系中的其他天体来做的一个大“实验”。
2、发射“垃圾桶”撞击器
昨日,在轨道器接近“坦普尔1号”彗星前24小时发射“垃圾桶”大小的撞击器。3、撞击舱直冲彗核
今日,撞击舱将穿越“坦普尔1号”的彗尾、彗发,以每小时4万公里的速度直接命中直径6公里的“坦普尔1号”彗星彗核。
4、撞出一个“足球场”
虽然撞击器只有垃圾桶大小,但其产生的威力相当巨大,它能够在覆盖着冰层和岩石的彗星表面上撞出一个足球场大小的“弹坑”,造成彗星内部物质溢出。
5、点燃绚丽“太空焰火”
由于撞击器和彗星之间的相对运动速度很大,两者相撞时会产生巨大的爆炸力,铜制探测器被熔解蒸发,产生焰火般的绚丽景象。相撞时弹起的灰尘和彗核物质向宇宙空间喷撒而出,会反射大量太阳光线,使得彗星看起来更亮。
6、探测器在旁“冷眼观察”
在撞击过程中,撞击舱将携带照相机冲向彗核,拍下一幅幅精彩照片,直至“壮烈牺牲”前2秒钟。在“以身殉职”前,它已将图像和数据发回宇宙飞船。宇宙飞船自身也带有高分辨的观测设备,在离彗星仅500公里的近距离拍摄撞击时冲天而起的蘑菇云,分析从彗核内部喷射物质的成分,并将观测到的宝贵图像和数据传回地球。