 计划在2005年进行的一次太空探测,有可能成为人类第一次毁灭天体之举。
“深度撞击”网站 http://deepimpact.jpl.nasa.gov/
尽管事情已过去了两年多,美国天文学家哈尔·维弗却至今仍在埋怨自己。那是2000年7月,当时他领导的研究小组让哈勃太空望远镜对准“莱尼尔”彗星,准备对其实施进一步的观察。可是,就在“莱尼尔”快要运行到距离太阳最近的位置(近日点)时,哈勃却转移了注意力,因而错过了天象观测史上迄今为止最为壮观、最富有戏剧性的一幕:“莱尼尔”彗星在顷刻间土崩瓦解、灰飞烟灭、彻底消失。
即便对专门研究彗星的科学家来说,“莱尼尔”的解体也是一种前所未有的拍案惊奇。虽然维弗把这颗彗星在解体之前和之后的照片都拍摄了下来,并把它们发表在著名的《科学》杂志中,引起了人们的广泛兴趣,但是他至今仍然懊恼不已。尽管那些照片也算得上是弥足珍贵、不同凡响,可毕竟哈勃没能抓住更令人叹为观止的那一幕——“莱尼尔”彗星的毁灭性分裂。
不过,也许维弗很快就能抓住另一次机会。美国航空航天局计划,于2005年用“深度撞击号”宇宙飞船探测“邓佩尔1号”彗星。这是怎样的太空探测计划呢?这艘飞船的设计使命是向地球发回有关彗星内部结构的第一批图像。眼下,人们只知道彗星是由岩石和冰构成的,而“深度撞击号”飞船的任务就是在“邓佩尔1号”彗星的表面挖一个20米深的坑,以便让我们一窥彗星内部的情况。不幸的是,这正是此次任务可能遭遇大麻烦之处——最近的一系列实验结果暗示,彗星可能是一触即发的太空炸弹,哪怕最微弱的撞击 —— 比如来自一个陨石、一块太空碎片或一艘飞船的一部分——也可能引起它的爆炸。
早在2002年初,美国天文学家丹·杜达就开始考虑“深度撞击号”飞船可能对“邓佩尔1号”彗星造成何种影响。当时,杜达在美国航空航天局阿梅斯分局的垂直性碰撞研究中心工作,这里有一支长度达好几米的实验枪,它能帮助专家们测试高速撞击的后果。在这里,杜达和另一名科学家用子弹轰击陨石,希望以此查明由星际飞船在太空中捕捉到的尘埃是怎样产生的。除此之外,他们也见缝插针,抓紧空闲时间来进行另一项实验。
早在1998年,以小行星为研究对象而进行的电脑模拟实验就表明,根据被撞小行星表面组成的不同,对其进行撞击所造成的后果也不相同。比如,密度较大的小行星能比多孔的小行星承受更严重的撞击。杜达由此想到:如果对他所知的最蓬松材料——聚苯乙烯泡沫进行撞击,后果会怎样呢?
在最初的实验中,杜达和同事向减压实验舱内的直径为11.4厘米的聚苯乙烯泡沫球发射直径为3毫米的铝质子弹,弹速接近每秒两千米,是普通步枪子弹速度的大约两倍。他们估计,铝弹能径直穿越泡沫球,从另一边飞出来,而泡沫球则不会遭到太大损伤。可完全出乎他们预料的是,泡沫球竟然被彻底炸毁了。不解之下,他们又继续实验,看究竟有多少种方法能把聚苯乙烯泡沫球炸毁。其中最让人不可思议的一种情况是,他们向泡沫球发射微型聚苯乙烯子弹,泡沫球竟然还是被炸毁了。
杜达和同事断定,微型子弹撞击泡沫球时产生的热量不算大,因此不足以引起泡沫球爆炸。那么,引起泡沫球爆炸的原因是什么呢?经过分析,他们恍然大悟:是射击造成了实验舱与聚苯乙烯泡沫球(压力水平为大气压)压力失衡,其中前者压力相对很小,于是,泡沫球就像充气过足的气球一样炸裂了。
杜达 [1] [2] [3] 下一页 |