作者:唐一尘 来源:中国科学报 发布时间:2018/6/7 9:18:57
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私人基金会将发射小型卫星
寻找天外“不速之客”

 

B612基金会正与约克空间系统合作,建立一个小型小行星探测卫星舰队。图片来源:约克空间系统

一颗埃及吉萨大金字塔般大小的小行星与地球“擦肩而过”,当时其距离地球只有月地距离的一半。但人们担忧有一天不会那么幸运,这种担忧一直困扰着B612基金会。B612基金会是位于美国加州米尔谷的一个私人组织,致力于寻找穿越地球轨道并可能毁灭人类的小行星。

虽然B612基金会在3年前曾有过濒死体验,当时它大胆的太空望远镜计划失败了,但现在,它的野心又一次升级:用一种新技术寻找危险天体。

5月10日,B612基金会宣布与总部位于丹佛的85公斤级卫星制造商约克空间系统公司合作,调研建造一组小型小行星猎人。多年来,B612基金会旨在建造和发射一艘更大的飞船和一个价值4.5亿美元的太空望远镜。

2012年,美国宇航局(NASA)同意提供后勤支持。但筹款活动一度陷入停滞,2015年,NASA终止了与B612基金会的协议,因为它没有达到既定目标。现在,该基金会已经开发出一种新技术,用小型太空望远镜以更低的成本做同样的事情。B612基金会的联合创始人Ed Lu预计,第一架望远镜的成本约为1000万美元。

但一些小行星天文学家对这种新方法持怀疑态度,称这项技术远未得到证实。“非常坦率地说,他们的提议和展示的东西不会帮助我们找到更多的近地天体。”美国空间咨询公司NEO Sciences首席执行官、天文学家Timothy Spahr说。

天文学家相信他们已经发现了大小足以终结文明的95%的近地天体。但是,人们对直径在140米到1千米之间的足以摧毁一座城市的近地天体研究不足,估计59%的该类近地天体还没有被发现。找到它们,以及制订转移威胁的计划,需要一个大的望远镜,或者在一个较小的望远镜上长时间曝光。但是,如果这些小行星移动得很快,长时间曝光也几乎不起作用。

2013年,加州帕萨迪纳市喷气推进实验室(JPL)天文学家Michael Shao和同事提出了一种名为“合成追踪”的技术,该技术能在1秒钟内拍摄100张照片解决这个问题。一颗暗淡的小行星不会出现在任何特定的图像中,但是通过排列和叠加成千上万个组合,系统会优先凸显一个未知的快速移动物体。

在天空未知区域,对未知亮度和速度的小行星进行处理的计算要求很高。但是Shao说,先进的处理能力使它变得可行。这项技术将帮助小型望远镜做得更好,尽管它收集的光线更少。它还可以帮助发现最快速移动的小行星,比如去年发现的星际小行星“Oumuamua”。

Shao团队模拟了9个绕太阳轨道运行的20厘米望远镜将如何使用这项技术。在2015年的一项研究中,他们预测,在5年里,该望远镜系列可以发现90%的掠过地球的直径50米或更大的小行星,比其他技术快3倍。Shao说,在论文发表1周后,B612基金会联系了他。

去年,B612基金会在太空中测试了这项技术。通过应用合成跟踪,研究小组可以梳理出一些“危险者”的图像。

现在,B612基金会需要为新计划筹集资金。但是,小行星狩猎领域正变得越来越“拥挤”。从2021年开始,智利的大型巡天望远镜将会每晚拍摄大部分的天空,可以将已知近地天体的数量从大约18000颗增加到10多万颗。NASA也计划建造近地天体照相机(NEOCam)。

NASA行星防御官员Lindley Johnson说,NEOCam在获得许可后4年就能发射,而且它可能比B612基金会的计划更高效。他说,合成跟踪可以很好地探测到地球附近的快速移动物体,比如碎片和卫星,但难以发现模糊和遥远的天体。“我认为他们的评估过于乐观了。”他说。

亚利桑那州图森市行星科学研究所首席执行官兼所长Mark Sykes说,任何这些小行星任务都可以为研究和行星保护带来回报。“我们将有一个一站式的‘采购中心’,获得整个太阳系形成的采样材料。”他补充说,小行星勘探公司也会对这样的近地目标感兴趣。

Lu也希望B612基金会能在一个用户友好的目录中记录附近的小行星,制作一张太阳系地图,这将有助于科学家和探险家在未来开展工作。他说:“如果你相信人类有一天会生活、工作在太空中,那么你就需要一张地图。”(唐一尘编译)

《中国科学报》 (2018-06-07 第3版 国际)
 
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