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袁平淦擁有十億像素陣列相機(jī)可觀測(cè)月球上紐扣大小物體蓋亞之眼：監(jiān)測(cè)“地球殺手”的神探11月20 日，本是歐空局蓋亞衛(wèi)星預(yù)定的發(fā)射窗口，現(xiàn)在卻因?yàn)槠鋺?yīng)答機(jī)出現(xiàn)問題而推遲發(fā)射。蓋亞衛(wèi)星原計(jì)劃任務(wù)的最主要目標(biāo)是繪制銀河系的精確三維星圖，然而此次卻被賦予新的期待：用于偵測(cè)可能會(huì)撞擊地球的小行星。
10億像素陣列相機(jī)打造蓋亞之“眼”
蓋亞衛(wèi)星最大的特點(diǎn)就是攜帶有由106 架獨(dú)立的電子探測(cè)器組合而成的大規(guī)模數(shù)字照相機(jī)，這臺(tái)被稱作“十億像素陣列”的相機(jī)將成為蓋亞衛(wèi)星的超級(jí)“眼睛”。
10億像素，是個(gè)什么樣的概念？
想象一下，從美國帝國大廈樓頂(約381 米)向下拍攝一張全景照片，然后將照片上芝麻大的一個(gè)區(qū)域放大，直到能辨別出一枚掉落在人行道上的硬幣，這就是單幅10億像素相機(jī)照片的表現(xiàn)。倘若一架無人機(jī)能裝備這種10億像素相機(jī)，就能在地面無法探測(cè)的高度拍攝到細(xì)微至能夠看清一塊汽車牌照號(hào)碼那樣的圖像。
而蓋亞衛(wèi)星，裝備的可不是單幅相機(jī)，它裝備的是10億像素“陣列”相機(jī)，功能更是強(qiáng)大，它甚至可以觀測(cè)到幾十萬公里外月球上紐扣大小的物體。因此，它主要用來探測(cè)比肉眼可見的星星要暗上百萬倍的遙遠(yuǎn)恒星，并繪制精確的星圖。
按照歐空局原本的預(yù)計(jì)，蓋亞衛(wèi)星將在日地系統(tǒng)的第二拉格朗日點(diǎn)工作。從太陽的方位看去，這里位于地球后方約150 萬公里處，地球和太陽的引力達(dá)到了平衡，如果以太陽和地球?yàn)閰⒄瘴?，運(yùn)動(dòng)中的蓋亞將在那里處于“相對(duì)靜止”狀態(tài)。
新任務(wù)：觀測(cè)威脅地球的“小個(gè)子殺手”
本是做恒星觀測(cè)的蓋亞衛(wèi)星緣何被賦予了新期待？
原因來自愈來愈高的小行星撞地球風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)《自然》雜志11月6 日?qǐng)?bào)道，大量小行星潛伏在地球周圍，撞上地球的可能性是過去預(yù)測(cè)的7 倍。
據(jù)了解，目前人類已知約有1000枚直徑在1 公里以上的小行星環(huán)繞太陽運(yùn)行，科學(xué)家們對(duì)它們的位置和軌道都有一定的認(rèn)識(shí)，這些“大塊頭”相對(duì)安全，至少在未來幾百年內(nèi)不會(huì)撞上地球。盡管“大塊頭”安全了，而“小個(gè)子”卻可不一定。地球周圍直徑在米的隕石多達(dá)上百萬顆，但人類只關(guān)注了其中的500 顆左右，而這些“小個(gè)子”對(duì)地球的威脅并不小。
今年2 月15日，一塊直徑19米、重約1.2 ~1.3 萬噸的隕石從天而降，墜落在俄羅斯烏拉爾地區(qū)車?yán)镅刨e斯克州，爆發(fā)出相當(dāng)于50多萬噸TNT炸藥、或者30多顆廣島原子彈的能量。幸運(yùn)的是，由于結(jié)構(gòu)的原因，該隕石在進(jìn)入大氣層后分裂成多塊，能量分散了。捷克科學(xué)院天文研究所的伊日·博羅維奇卡說：“ 大氣層吸收了大部分動(dòng)能。要是隕石再堅(jiān)固一點(diǎn)，撞擊地面造成的破壞就要大得多。”
因此，如果有堅(jiān)固的“小個(gè)子”命中人口密集的地區(qū)，帶來的傷害將會(huì)更大，而且這些“小個(gè)子”(包括太陽和地球之間的小行星)由于體積小、亮度低，在太陽光和太陽輻射的影響下，科學(xué)家在地面上不好觀測(cè)。而蓋亞衛(wèi)星卻可以破解這一難題，劍橋大學(xué)天文學(xué)研究所的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授格里·吉爾摩是參與蓋亞衛(wèi)星項(xiàng)目的科學(xué)家之一，他說：“蓋亞將對(duì)所有小行星進(jìn)行觀測(cè)，包括那些位于地球和太陽之間的小行星。這些小行星十分討厭，因?yàn)槲覀兛床坏剿鼈儭?rdquo;
難怪蓋亞衛(wèi)星會(huì)被賦予新任務(wù)。但它能否像期待的那樣，監(jiān)測(cè)到“小個(gè)子殺手”，只能是“戰(zhàn)場(chǎng)上見真功”了。
提前20年才能未雨綢繆如果蓋亞衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)有小行星將撞擊地球，人類有沒有辦法應(yīng)對(duì)？
設(shè)想的應(yīng)對(duì)方案倒是有不少。如發(fā)射大型人造天體，通過機(jī)械推力改變小行星的軌道等。日前，有科學(xué)家提議使用一支自殺性航天器艦隊(duì)改變那些具有威脅性的小行星的方向;或者發(fā)射核彈將小行星炸成兩半，通過改變小行星的質(zhì)量而改變它的軌道;又或者在小行星的體表面上裝上大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，將小行星推開……方法貌似很多，然而卻有很多技術(shù)難點(diǎn)難以克服，比如將大型人造天體送上太空得需要多大推力的火箭？怎樣保證它能和小行星精確碰撞？如何才能在行星上安裝火箭發(fā)動(dòng)機(jī)？誰來裝？推力夠嗎？……一系列的難題需要科學(xué)家們來解決。
對(duì)此，北京天文館館長朱進(jìn)在接受媒體采訪時(shí)表示，到目前為止，人類還沒有能力去解決小行星撞地球的問題，根據(jù)現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展水準(zhǔn)預(yù)測(cè)，人類大概需要20年左右的時(shí)間預(yù)警，才能找到避免受撞擊的辦法。
看來，如果近期真發(fā)現(xiàn)一個(gè)要撞上地球的行星，人類將很難躲過去，那真是禍從天降。所以，通過蓋亞衛(wèi)星觀測(cè)小行星只能算是未雨綢繆。
全球已集體對(duì)小行星發(fā)布“通緝令”
如果就應(yīng)對(duì)小行星而言，蓋亞衛(wèi)星并不孤獨(dú)。多年以前，世界各國就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到小行星對(duì)地球的威脅。2009年，美國宇航局就發(fā)射了一部名為“廣域紅外探測(cè)器”(簡(jiǎn)稱WISE)的望遠(yuǎn)鏡，用于搜尋宇宙中尚未被發(fā)現(xiàn)的天體，其中包括可能對(duì)地球構(gòu)成威脅的小行星和彗星。
中國在觀測(cè)預(yù)警方面也投入了巨資，中科院紫金山天文臺(tái)就架設(shè)了一臺(tái)近地天體探測(cè)望遠(yuǎn)鏡，可用于搜索近地小行星殺手。
日前，聯(lián)合國更是審批同意了“國際小行星預(yù)警網(wǎng)絡(luò)”計(jì)劃，預(yù)計(jì)最早將于12月具體實(shí)施。
由此可見，全世界已集體對(duì)小行星發(fā)出“通緝令”，蓋亞只不過是這支隊(duì)伍里的一位“兼職探員”。 未來，當(dāng)監(jiān)測(cè)小行星的“法網(wǎng)”越來越嚴(yán)密時(shí)，應(yīng)該再也不會(huì)有像今年車?yán)镅刨e斯克州隕石這樣的“漏網(wǎng)之魚”了。
