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近地天體監測力度加大!阿雷西博天文台獲NASA1.3億元,研究NEOs


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更新日期:2022406
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近地天體(NEOs)指可能發生近地飛掠的小行星和小彗星(軌道與地球軌道相交),並且有可能造成傷害。20世紀90年代以來,波多黎各的阿雷西博天文台每年大約發現60到120顆這種近地天體。

圖解:阿雷西博小行星獵人。首席科學家Anne Virkki(中)和研究員Flaviane Venditti (左) and 博士後 Sean Marshall (右)一起檢查圖片。在接下來的四年,在新的資金的資助下,他們每年超過800個小時會使用阿雷西博天文台的大望遠鏡來發現並分析近地天體,包括小行星和彗星。圖片來自UCF。

中佛羅裏達大學代表美國國家科學基金會管理波多黎各的阿雷西博天文台在2019年8月16號宣布得到了NASA的一項巨大的資金資助,用於觀察描繪有可能對地球造成危害或者可能用於未來太空任務的近地天體具有的特征。四年的總資金資助:$ 19,000,000(美金)

這在阿雷西博天文台是一項很大的投資。90年代中期以來,阿雷西博天文台每年觀察大約60到120個天體,並且已經使用雷達來分析近地天體很多年了。這個天文台近年來遇到的資金問題現在,或者說在最近的將來已經解決了。中佛羅裏達大學在一份聲明裏說在阿雷西博的小衛星獵人團隊希望:獲得關於小衛星的更多的認識。

大多數人都會認同這是一件好事。在最近這幾十年,天文學家已經充分意識到了小行星有可能撞擊現今的地球,並且引起可能的災難性的破壞。

國會在2005年要求NASA將NEOs作為首要研究對象,在2020前尋找到並描繪至少90%的大於140米的近地天體的特征 。

這個月早些時候就宣布了一個四年12,300,000的資助金,緊接著這個新的資助——四年19,000,000——也公布了,該資金是緊急補充資金,用於升級並修理阿雷西博巨大的射電望遠鏡以及周圍場地。特別是在最近幾年,多個颶風掃過了加勒比群島,包括2017年的“厄馬”和“瑪利亞”颶風,很明顯這個資金是十分必要的。

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到目前為止,這兩個資金的聯合資助使得阿雷西博有著很堅實的研究基礎。某種程度上這是很有趣的一件事:從1963年阿雷西博的單口徑望遠鏡建成直到2016年7月,它一直是世界上最大的單筒望遠鏡……但是這都已經過去了。這個頭銜現在屬於中國的500米口徑的球面望遠鏡(FAST)。

先於FAST,阿雷西博在發現和分析近地天體方面是被認為特別強有力的工具。這一說法可能仍然是對的。阿雷西博的巨大的望遠鏡是被建在加勒比群島的自然窪地裏的。這個望遠鏡是一個用於專業研究的強有力的工具,不論是在近地天體的雷達研究方面還是射電天文學以及大氣研究方面,這是確鑿無疑的。

圖解:縱觀阿雷西博射電望遠鏡。球面主鏡直徑有1000英尺(305米)長,建在由岩諸塌陷,造成的窪地中間。圖片來自阿雷西博天文台

UCF在聲明中寫道:

這個天文台擁有世界上最強大最靈敏的行星雷達系統,這也意味著它也是一個能夠用於分析NEOs,例如小行星和彗星的特別的工具。這些數據幫助NASA決定哪個天體具有極大的風險,什麼時候會發生以及要做什麼來減輕帶來的危險。NASA官方同時也使用這些信息來決定哪個是最可能用於科學任務的——因為登陸小行星並不是對所有的小行星都是一樣簡單的。例如,天文台提供的關於Bennu小行星的信息是導致NASA選擇資助OSIRIS-REx任務的一個因素之一。

這個資金還資助波多黎各的高校學生的科學技術工程數學教育,包含當地30個高校的學生每學期一周一次共16課時關於在天文台的科學研究等內容的教學。

Anne Virkki是阿雷西博行星雷達項目的首席科學家。她解釋了雷達研究怎麼有助於人類認識小行星:

這個在阿雷西博天文台的S波段行星雷達系統是世界上最靈敏的行星雷達系統。這也是阿雷西博成為我們工作的一個神奇的工具的原因。我們的雷達天文測量學和表征對辨認對地球真正有害的天體以及如何計劃減輕危害都是十分關鍵的。我們可以利用我們的系統來限制NEOs的大小,形狀,質量,自旋狀態,成分,成雙性,軌跡,引力以及表面環境。這會幫助NASA確定用於未來任務的可能目標小行星。

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圖解:這個動畫是用阿雷西博雷達觀察到的近地小行星3200 Phaethon的圖像制作的,這些圖像是2017年12月15日到19日拍攝的。

天文學家開始意識到NEOs有造成危害的可能性。

當我在20世紀70年代開始進行有關天文學的寫作時,一些天文學家嘲笑這個想法——我們現今的地球可能會與一個小行星發生撞擊。當然,科學家們已經知道地球在以前已經發生了很多次的撞擊事件。盡管地球上大多數的流星隕石坑已經被風吹雨打侵蝕毀壞了,但是,一些大的隕石坑仍然在地球表面的一些地方留下了凹坑,例如,亞利桑那州溫斯洛附近的隕石坑。

這些隕石坑是大行星可能並且已經撞擊過我們的星球的可見標志,但是大多數天文學家都認為這些撞擊事件僅僅發生在遙遠的過去,直到近代(科學家們的看法才慢慢改變)。

以下幾個的改變引起了科學家們觀點的變化。一個是1908年的通古斯事件,至今仍在人們流傳下來的記憶中。這次撞擊發生在西伯利亞的偏遠地區,多年來一直籠著一層神秘的面紗,現在廣泛接受的說法是由隕石撞擊造成的。更重要的是,相較之前,技術的變化使得天文學家可以發現大量更多的小行星。這是最為關鍵的一點。在20世紀70年代,幾千個小行星被發現並命名。現在成百上千的小行星被發現,並且,確實有一些小行星的軌道是會靠近地球的。

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這些近地天體是NASA想捕獲並且利用阿雷西博追蹤,最後,實現登陸的天體。這些NEOs是祝福也是詛咒。它們帶有人類可能有一天能夠開采的原料。盡管天文學家們確切地知道在可預見的未來並沒有可以造成世界性災害的大行星與地球在碰撞軌道上,但是我們並不是很確定沒有足以毀壞一個城市的小行星在與地球相撞的軌道上。近年來,天文學家開始談及地球在彗星的宇宙射擊場內這個話題。在這個角度上看,地球是靶子,而小行星就是子彈。

小行星一直都在地球附近掃過,一個小行星在近於月球的位置上掃過也是很平常。科學家們估計每年有幾十個6到12米(20-39英尺)大小的小行星在近於月球的位置飛掠過地球。但只有其中的一小部分被檢測到。

NASA想檢測更多的這一類近地飛掠的小行星,也想要實現小行星之旅,同時減小碰撞的可能性。這也是NASA給予阿雷西博大量資金資助的原因。祝你們好運,小行星獵人科學家們!

圖解:在波多黎各世界著名的阿雷西博天文台的光線控制機制和一些天線。
來自加勒比天文學會的Ferdinand Arroyo在2014年拍攝的照片。

概要:阿雷西博天文台剛剛得到 NASA 19,000,000美金的資助,用於發現研究近地天體

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. earthsky-瑜

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