人類首次近距離拍攝對地球具有潛在危險的小行星“圖塔蒂斯”
“嫦娥”將“戰神”細端詳
“圖塔蒂斯”首次被發現是在1934年,但不久便“失踪”,直到1989年,才被法國天文學家克里斯蒂安·波拉斯再次發現。後者用凱爾特神話中戰神的名字為它命名。
這兩天,一個懸念始終縈繞在記者心頭。
12月13日下午,記者在北京航天飛行控制中心指揮大廳,目睹了嫦娥二號衛星的又一次“神奇”表現——在距離地球約702萬公里的太空,它飛向編號為4179的近地小行星“圖塔蒂斯”。如同航展上的飛行表演,雙方以每秒10.73公里的相對速度,相距3.2公里擦身而過,嫦娥二號用星載太陽翼監視相機對這顆小行星進行了長達25分鐘的連續拍攝,這是人類第一次近距離“觀察”“圖塔蒂斯”。
這次拍攝是否成功?
12月15日,懸念揭開
高清晰圖片的成像距離只有93公里
大陸國家國防科工局發佈人類首次獲得的“圖塔蒂斯”的近距離照片,其分辨率達10米,這比預想的效果更好。
“畢竟,嫦娥二號是探月衛星,而不是為探測小行星設計的。拍攝所使用的太陽翼監視相機,原本只是監測衛星太陽能帆板打開情況的小相機,它的性能遠不能和探月使用的CCD相機相比。即便如此,這也是人類第一次如此近距離拍攝到這顆小行星的圖像。”嫦娥二號測控系統副總設計師、北京航天飛行控制中心總設計師周建亮說。
“由於光線的原因,嫦娥二號飛越小行星之後,向'回'拍的照片效果比較好。”北京航天飛行控制中心飛行器管理室主任劉俊澤解釋道,“由於太陽翼相機的視場只有7度,所以,原本我們估計,當衛星飛離'圖塔蒂斯'500公里到1100公里時,後者才能進入比較理想的拍攝視野。換算成時間,大約是交會之後的50秒到100秒的時候。”
然而,此次公佈的高清晰圖片的成像距離,只有93公里,幾乎就是在飛越瞬間捕捉到的。
“圖塔蒂斯”危險,請保持距離
“目前,嫦娥二號的質量大約還有1.2噸,'圖塔蒂斯'的質量在500億噸左右。有人說,即使它們撞在一起,也幾乎不會改變'圖塔蒂斯'的運行軌道。但是,為了穩妥起見,我們一方面要盡可能接近它,另一方面還必須保持足夠的安全距離。”周建亮說。
如此審慎,不無道理。
雖然這顆外形酷似花生的小行星,形體只有1.70公里×2.03公里×4.26公里,但絕非“無名之輩”——近年來,在有關“天地大衝撞”的假想中,它常常是扮演讓地球遭遇飛來橫禍的“主角”原型——雖然它最遠時距離地球足有2億公里以上,但接近地球時,往往只有數百萬公里。歷史上,它曾在距離地球88萬公里處掠過,這個距離只是地—月距離的兩倍多一點,在動輒以光年為基本單位的天文學尺度上,這已經是一個相當危險的距離。不僅如此,每隔4年,它就會逼近一次地球。因此,它也是被美國航空航天局列入對地球“有潛在危險的小行星”之一。
遴選六十餘萬顆近地小行星,“嫦娥”唯獨選中它
“就像完成探月使命後面臨幾種選擇一樣,在日—地拉格朗日L2點繞飛了10個月的嫦娥二號,下一步該做什麼,也有不同的選項——是重返月球,還是飛往地—日拉格朗日L1點,或是繼續飛向深空……”中國探月工程總設計師吳偉仁透露說,“最後,我們選擇讓它再次迎接一個風險很大的挑戰,做一次飛越小行星的嘗試。”
目標又是誰呢?從六十餘萬顆近地小行星中不斷篩選。 40個、9個、4個,最終選定“圖塔蒂斯”。 “要從嫦娥二號的自身條件出發,綜合考慮兩者交會的時間,交會時距地球的遠近,衛星剩餘燃料狀況,小行星自身亮度,探測效果等約束條件。”吳偉仁說。
專家指出,由於“圖塔蒂斯”的形狀及自轉都極具特點,對其開展研究將有助於了解早期太陽系中小行星碰撞演化的過程。但由於個頭小、進出幾大行星引力場受到的攝動大,要想精確計算出“圖塔蒂斯”的運行軌道並不容易。
和衛星沿軌道飛行可以進行多次調整不同,此次交會飛越只有一次機會。中國科學家嘗試使用新的測量手段。從今年5月開始,他們利用位於興隆、麗江、盱眙以及智利、美國夏威夷等地的五台大型光學望遠鏡,對“圖塔蒂斯”進行跟踪觀測,並由此拿出了中國人計算出的這顆小行星軌道。
極限任務當“修煉”,嫦娥二號成為我國首個行星際探測器
原本設計壽命僅為6個月,但至今已超期服役20個月的嫦娥二號,充滿了傳奇色彩。
它最初是嫦娥一號的“孿生姊妹”——備份星。由於嫦娥一號順利完成任務,經過改裝,它肩負起為嫦娥三號實現月面軟著陸探勘月面的重任——先導星。獲取分辨率優於1.5米的預選著陸區虹灣圖像、全世界首張分辨率優於7米的全月圖等大量科學成果,對它來說似乎游刃有餘。此後,作為全球首個從月球軌道直飛日—地拉格朗日L2點的探測器,它變身為太陽係人造小行星,創下了大陸探測器深空飛行170萬公里的最遠紀錄,而這,也幾乎是當時大陸地面測控能力的極限。
為嫦娥三號任務新建的喀什和佳木斯兩大深空測控站在今年10月提前投入使用,為嫦娥二號增添了強力“後援”。飛越小行星,又成為新的極限任務。 “在變軌飛向'圖塔蒂斯'之前,嫦娥二號的剩餘燃料,還能給衛星提供每秒120米的速度增量,而完成這一任務後,能提供的速度增量已經不到每秒10米。”周建亮說,“這一次,嫦娥二號的燃料,已經用到了極限。”
然而,已經成為大陸首個飛入行星際的探測器,嫦娥二號仍在發揮作用——成為兩大新建深空測控站至關重要的“標校星”。
嫦娥二號依然在向更遙遠的太空進發……