 《三思科学》电子杂志
第四期,2001年10月1日
目 录
封面
封面故事
[九歌]共生与共栖
新闻
[碧声]向海洋奔跑
[碧声]我心深处
[柯南]云和山的彼端
[柯南]与爱神约会
求知
[听云]植物分类学小议
[邱骥]似哺乳爬行动物及
哺乳动物的起源
[邱骥]高等灵长类的起源
和演化
[切尼]全虫态观察在蝴蝶
分类鉴定中的重要作用
[阿甘]EUVL——下一代芯
片工艺的核心
[小江]艾滋病的传播与预防
一、病毒与传染
[小江]循证医学存在两难吗
[异调]称球问题 —— 经典
智力题推而广之三补
译述
[Laurence Moran]什么是进化
[Mark Isaak] 对于进化论的
五个主要误解
[Michael Schermer]我错了
观点
[逍遥]杰奇的故事
历史
[陶世龙]孕育黄河文化的地质环境
1.黄河流域的地形特征
2.地质基础与黄河文化的关系
3.黄河流域的地质演变的关系
4.黄河的诞生
[异调]ENIGMA的兴亡(二下)
[碧声]伦敦雾的故事
书评
[碧声]认真地梦想
——读《地外文明探秘》
辨伪
[柯南]别闹了,月亮先生!
[方舟子]“不明飞行物”并非不明
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三思言论集
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朱丽叶:那么窗啊,让白昼进来,让生命出去。
罗密欧:再会,再会!给我一个吻,我就下去。
——莎士比亚,《罗密欧与朱丽叶》
与爱神约会
——Near-苏梅克探测器与433号小行星爱神星
柯南 |  |
小行星可以认为是“小的行星”,尽管它们的体积不大(直
径在几千米到几百千米),然而有一条过硬的条件:它们是环绕
太阳运动的。这足以表明它们“行星”的身份。小行星通常是指
在火星和木星之间小行星带运行的小天体。这一范围距离太阳大
约4.2天文单位。自从发现一号小行星谷神星之后,人类发现的
小行星多的就像天上的星星——这一比喻或许有点循环定义,然
而事实是,小行星带有不止上万颗(发现和未发现的)小行星。
你可以想象一下有众多的大小石头出没在黄道附近。当然,这些
石头里也有行为古怪的,比如近地小行星。
近地小行星是不太守规矩的行星,它们的轨道超出了小行星
带,经常与地球运行的轨道相交——相交并非意味着一定会发生
宇宙交通事故,这有点像太平洋里两条鱼相撞的情况。然而,有
一些小行星确实离我们太近了,比如433号小行星。433小行星是
德国天文学家威特于1898年发现的,它被命名为“爱神星”
(Eros)。爱神星是以希腊神话中的爱神伊洛斯(阿佛洛狄忒之子,
相当于罗马神话中的丘比特)命名的。1930年,它曾经在靠近地
球2500万千米的地方飞过,这大约是不到60个地—月距离。还有
更惊人的,1991年,小行星1991BA竟然飞到了距离地球只有17万
千米的地方,这甚至还不到地—月距离的一半。小行星碰撞地球
的几率——尽管非常非常小——是存在的;地球表面也存着着小
天体碰撞留下来的“伤痕”。近地小行星这样的不祥之物目前已
经观察到了数百颗,并且还在增加,其中还有一颗是著名天文学
家苏梅克发现的(他也发现了我们熟悉的苏梅克—列维9号彗
星)。科学家非常关心这些离我们太近的小天体,对它们进行严
密的监视。
约会计划
近几年,美国宇航局(NASA)提出了一项“更快、更好、更便
宜”的太空探测计划(或许着眼点是最后一个词,此前NASA损失
了好几艘探测器,还饱受经费问题的困扰),Near—苏梅克探测
器就是在这种情况下诞生的。这艘探测器最先叫做Near探测器,
即“近地小行星交会”探测器(Near Earth Asteroid Rendezvous,Near),
2000年3月,为了纪念天文学家苏梅克(他于1997年的一场交通
事故中不幸遇难),NASA把这艘探测器改名为“Near——苏梅克
号”。NASA选择爱神星作为探测目标基于以下的原因:爱神星是
近地小行星(这样不用更大的火箭就能把探测器送到目的地),
而且个头也相当大。Near 于1996年2月17日在卡纳维拉尔角由一
枚德尔塔—2型火箭发射升空,它是一颗小型的探测器(“更便
宜”嘛!),然而也搭载了不少的科学仪器,例如磁强计、X射
线/伽马射线分光计、多谱线摄像机、近红外分光计、激光测距
仪(可以用来测定小行星的形状)等等。1997年,也就是在升空
1年之后,Near与253号小行星(一颗主带小行星)擦肩而过,拍
下了253号小行星的身影。随后,Near与爱神星交会,成为了爱
神星的人造卫星。
Near—苏梅克探测器外观(发射后)
亲吻爱神
Near进入环绕爱神星的轨道后,对爱神星进行了一系列的分
析。通过激光测距仪的数据,科学家掌握的爱神星的三维形状,
甚至为它绘制了一幅地图。人类第一次如此接近一颗小行星。很
难形容爱神星的形状,或许可以称之为一个长条的土豆,它的尺
寸大约是34×13×13千米。它的表面上有一些陨石坑。按照先前
的估计,爱神星表面应该是光滑的——因为它的引力相当小,当
陨石的撞击发生后,撞击的碎片很容易飞离爱神星的表面。
爱神星的地图,注意到右下角的Pao-yu和Tai-yu。爱神星的地名全都取自爱情题材
的小说,如《红楼梦》、莎士比亚的戏剧、甚至还有《源氏物语》
这一切都要等Near使命的最后阶段才能知道。科学家要让
Near在爱神星表面着陆——然而Near不是为了着陆而设计的,它
没有任何类似于“火星探路者”的着陆装置。不过幸运的是,爱
神星的引力相当小,大约只有地球引力的0.06%。这样一来Near
只要以几千米每小时的速度下降,就有可能稳稳的在爱神星表面
实施软着陆——当然也可能像一个乒乓球那样被弹回太空。
2001年2月12日,科学家操纵Near缓缓下降,最终在爱神星
表面成功着陆。在距离爱神星表面120米的地方,Near拍下了它
的最后一张爱神星的照片。所谓成功着陆,是指Near并没有撞得
粉身碎骨或者被弹了回来——它降落在了爱神星的表面,降落后,
它的一些仪器甚至还能工作。美中不足的是它的高性能天线无法
指向地球了,科学家只能通过另外的天线接受慢得可怜的数据。
Near—苏梅克探测器拍摄的最后一张爱神星的照片,
距离120米。图像的下半部分是传输信号中断造成的
在9月27日出版的《自然》杂志上,科学家们公布了Near着
陆爱神星得到数据的分析结果。出乎人们意料的是,爱神星表面
不是光滑的,那里存在着“土壤”和岩石碎片。科学家们认为,
在阳光的作用下,土壤中的微粒被电离,然后重新沉降下来,造
成了现在的样子。
爱神还是凶神?
爱神星是近地小行星。科学家估计,在未来的1000万年内,
爱神星撞击地球的几率大约是5%,当然,这一数字不一定精确,
因为小天体受到相当多引力摄动因素的影响,要精确预测它的长
期运动情况几乎是不可能的。那么Near对于我们避免这一灾难的
发生有什么帮助呢?毫无疑问,如果我们要人工改变一颗小行星
的轨道,就一定要知道它的几何形状——比如它的重心在那里。
而且还要知道其他的一些特性,比如密度和小行星的强度(回想
一下布鲁斯·威利主演的科幻电影中,撞击地球的彗星被炸成了
两半)。Near充当了侦查员的角色。
现在Near静静的躺在爱神星的表面,作为第一个来到小行星
表面的人造天体,或许它更像一座纪念碑。
NASA JPL的Near—苏梅克探测器网站
Nature Science Update:Rock garden on Eros
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