孫文德

這是人類探索太空史上的首例——美國航空航天局的無人駕駛飛船“尼爾鞋匠”號于北京時間2001年2月13日成功降落在一顆離地球316億千米遠(yuǎn)的以古希臘愛神“厄洛斯”命名的小行星上，實現(xiàn)了歷史上首次探測器與小行星的相會。這次對小行星的探索與考察對于人類具有非同尋常的意義：一是可以考察太陽的起源；二是提高人類對小行星撞擊地球危險的認(rèn)識。

無人駕駛飛船

對于這次令人矚目的太空科考活動，我們還得從“近地球漫游小行星考察計劃”講起，這一計劃是歷史上首次不以美國航空航天局為核心的深層次太空科研計劃，是NASA提出的“更快、更好、更省錢”的宇宙科研考察思想的產(chǎn)物。

“近地球漫游小行星考察計劃”總投資為223億美元，牽頭這一考察計劃的是美國約翰·霍普金斯大學(xué)的應(yīng)用物理研究所。該研究所的科研人員只花了26個月的時間就設(shè)計、建造和發(fā)射了“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船。

“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船是1996年2月17日發(fā)射升空的，進(jìn)入預(yù)定的軌道后先是繞地球一周以獲得足夠的加速度，然后向預(yù)定的目標(biāo)“厄洛斯”小行星飛去。

1998年12月，地面遙控人員點燃了一個減速引擎，以便讓它進(jìn)入“厄洛斯”小行星的軌道，但卻失敗了，以至于飛船掠過了小行星?？茖W(xué)家們于2000年2月14日點燃了第二個減速引擎，這回成功地將飛船送入了“厄洛斯”小行星的軌道。

“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船個頭不大，體積只相當(dāng)于一輛緊湊型的小轎車，重量為500千克，外表看起來就像一個小鐵盒。別看它個頭不大，但作用可不小。自從1996年發(fā)射進(jìn)入太空后，它已經(jīng)在漫漫宇宙中飛行了32億千米，從2000年到現(xiàn)在已經(jīng)向地球發(fā)回了16萬張有關(guān)“厄洛斯”小行星的照片，并且搜集了大量有關(guān)這顆小行星組成、結(jié)構(gòu)、體積和形狀的資料。

這是一件了不起的事，因為“厄洛斯”小行星距離地球如此之遠(yuǎn)，以至于飛船上的無線電信號往返地球一次就得花35分鐘。NASA的首席科學(xué)家愛德華·惠勒爾說：“‘尼爾鞋匠干得棒極了，因為它是第一艘成功繞小行星飛行的飛船，也是第一艘在距離太陽如此遙遠(yuǎn)的地方卻靠太陽能運行的飛船，而且它還搜集到那么多重要資料?！碑?dāng)然，這一切都得益于其所攜帶的各種高精度儀器、儀表，其頂部是一個碟形天線，四周圍繞著太陽能發(fā)電板，看起來就像是一朵有四片花瓣的花朵一樣。

愛神小行星

編號為433的小行星是德國柏林烏拉尼亞天文觀測臺主任古斯塔夫·威特于1898年8月13日發(fā)現(xiàn)的，按國際天文觀測慣例，誰發(fā)現(xiàn)的行星就以誰的名字來命名，但威特卻以古希臘愛神“厄洛斯”來命名他新發(fā)現(xiàn)的這顆小行星。從它被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在的100多年間，人們曾經(jīng)推測過它的表面組成和結(jié)構(gòu)，但終因離地球太遠(yuǎn)而無法實現(xiàn)這一目的。

直到無人駕駛飛船接近這顆小行星，人們才開始對“厄洛斯”小行星有了真正的了解。它每5小時27分鐘自轉(zhuǎn)一次，體積比科學(xué)家們事先預(yù)料的要小得多，外形如同一個土豆，表面上至少有兩座中等規(guī)模的火山口，一道狹長的山脊，密度為每立方厘米7克，跟地球上面包的密度差不多。小行星全長33千米，寬16千米，厚度為16千米，在宇宙中頂多只能算一粒小塵埃而已，但它卻是屢屢闖入地球軌道眾多小行星中第二大的小行星。

這顆距離地球316億千米的小行星的引力相當(dāng)小，相當(dāng)于地球引力的千分之一，地球上體重72千克左右的宇航員如果在這顆小行星上登陸的話，那么他將感到“飄飄然”。

親吻

2001年年初，由于“近地球漫游小行星考察計劃”的資金已經(jīng)用完，“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船上的燃料也行將消耗殆盡，所以美國航空航天局的科學(xué)家們召開了緊急會議，商討“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船最后的命運。擺在“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船面前的有兩條出路：一是繼續(xù)圍繞“厄洛斯”小行星飛行，拍攝相關(guān)的照片，直到飛船燃料消耗殆盡自行墜毀為止；二是讓“尼爾鞋匠”號直接登陸“厄洛斯”小行星，干脆對這顆小行星進(jìn)行一次實地考察，當(dāng)然，這是冒著飛船徹底墜毀的風(fēng)險的。

經(jīng)過一番激烈的爭執(zhí)，美國航空航天局最后決定，與其讓“尼爾鞋匠”號坐以待斃，還不如讓它冒一次風(fēng)險，讓它和“愛神”來個“最后吻別”!

按照科學(xué)家們的計劃，NASA的控制人員將小心翼翼地啟動“尼爾鞋匠”號飛船的引擎，讓它從目前運行的軌道(距離“厄洛斯”小行星表面24千米)向小行星表面慢慢接近。如果一切順利的話，那么“尼爾鞋匠”號將以每小時4千米～14千米的速度“溫柔”地親吻“愛神”的臉，在小行星的表面上著陸。

由于“厄洛斯”小行星上的重力遠(yuǎn)比地球弱，所以飛船可以不傷分毫。在飛船著陸的過程中，裝在其側(cè)面的一臺照相機將不停地拍下人類歷史上最清晰的小行星照片，并且同步傳回地球。

如果飛船在小行星表面著陸時只是蹦跳幾下，并未受損，那就更妙了，它肯定能繼續(xù)發(fā)回小行星上的照片，并且將持續(xù)數(shù)月。而這些照片將同步公布在http://near.jhuapl.edu 網(wǎng)站上，讓全世界的人共享“近看小行星真面目”的興奮時刻。NASA科學(xué)家法爾克說：“那時，我們甚至可以清晰地看到小行星上小石子的模樣!”

當(dāng)然了，由于這次著陸是人類對人造飛船進(jìn)行有史以來最遠(yuǎn)距離的遙控，所以如果失敗，也是意料之中的事。

NASA科學(xué)家法爾克毫不隱諱地說：“飛船將總共進(jìn)行六次引擎點火，其中五次由地面控制人員遙控進(jìn)行，最后一次引擎點火是由飛船內(nèi)裝置的電腦自動進(jìn)行的，我們已經(jīng)無法遙控。如果這次點火發(fā)生意外，就會使飛船以每小時40千米的速度沖向小行星表面，那樣的話，飛船就會‘咣地一聲撞毀在小行星上，然后就永遠(yuǎn)寂寞了或者被彈回小行星的軌道上。對于這樣的結(jié)果，我們也不會覺得意外，因為‘尼爾鞋匠號小飛船甚至沒有著陸的腿。我們已經(jīng)為2月14日舉行的新聞發(fā)布會準(zhǔn)備了兩套材料，第一套的內(nèi)容是《史無前例的小行星首次成功著陸》，第二套的內(nèi)容是《史無前例的對小行星的首次撞擊》。當(dāng)然了，我愿意看到的是前者!”

很幸運，“尼爾鞋匠”成功地親吻了“愛神”，實現(xiàn)了史無前例的小行星著陸。

考察小行星的目的

讓無人駕駛小飛船考察小行星的重要目的之一就是探究太陽系起源的秘密?！敖厍蚵涡⌒行强疾煊媱潯笔紫茖W(xué)家安德魯·陳在談到這次科研行動的目的時說：“大家肯定會問，為什么要對被稱為‘太空小不點的小行星產(chǎn)生興趣呢？那就讓我告訴你吧，別看這些小行星個頭不大，可它們的年齡卻長著哩。隨便找出一顆，它的年齡都比地球上任何一塊石頭都要古老得多，有些小行星的年歲甚至可以追溯到太陽系起源的時候。這就是我們的興趣所在，因為如果我們能揭開小行星的奧秘，那么就很有可能找到太陽系起源的秘密!”

讓無人駕駛小飛船考察小行星的另一個重要目的就是研究小行星對地球和人類的威脅。根據(jù)天文學(xué)家們長期觀測的結(jié)果，隨時可能穿過地球軌道，并且直徑大于1千米的小行星總共有900多顆，它們被科學(xué)家們稱為危險的“近地小行星”。其中40％的小行星的準(zhǔn)確位置已經(jīng)被科學(xué)家們觀測到，這些小行星在未來數(shù)百年內(nèi)都不可能撞擊地球。但仍有60％的小行星因其具體方位不明，構(gòu)成了對地球的潛在威脅，特別是一顆被天文觀測者命名為1999AN19號的小行星已經(jīng)成為最具威脅的小行星，這顆小行星在2039年撞擊地球的可能性很小，如果這顆小行星撞到地球的話，那么，將消滅地球表面很大范圍內(nèi)的生命，并徹底改變地球的氣候。用美國康奈爾大學(xué)天文學(xué)家威廉姆·布魯克的話來說：“我們當(dāng)然無需坐等明天擔(dān)心小行星從天而降，但這種可能性也不是零?！?/p>

至于足球大小的小行星每年則有1萬多顆落在地球上，只不過不引人注目罷了。

北愛爾蘭阿瑪赫天文觀測臺的馬克·巴雷教授說，小行星對地球的威脅不容小視，因為一顆直徑為1千米的小行星如果撞上地球的話，那么其產(chǎn)生的后果就是災(zāi)難性的。這位著名的天文學(xué)家在接受英國廣播公司記者采訪時表示：“不管這樣大小的小行星撞在地球上什么地方，都會帶來全球性的災(zāi)難，因為其造成的氣候變化會使食物鏈徹底斷絕，使地球在短短數(shù)月之內(nèi)損失掉大約1/4的人?！?/p>

英國議員雷比特·奧皮克竭盡全力游說英國政府成立一個防御小行星撞擊地球的特遣隊或者小行星防御中心，呼吁政府在未來10年里投資7000萬英鎊研究跟蹤接近地球的小行星，這樣就能讓人類提前10年或者100年密切關(guān)注即將襲擊地球的小行星，使人類有時間設(shè)法改變小行星的飛行軌道。

美國NASA則早在派出飛船前就已經(jīng)開始實施一項旨在觀測直徑超過1千米的小行星的計劃。其首席科學(xué)家惠勒爾表示，“尼爾鞋匠”號無人駕駛飛船的考察行動將極大地增加人類對小行星的科學(xué)認(rèn)識，進(jìn)一步了解未來小行星對地球安全的威脅。這位赫赫有名的科學(xué)家直言不諱地說，他認(rèn)為正是因為一顆大型小行星撞擊地球才造成了恐龍的滅絕，而這種可怕的情景還可能在地球上重演。如果不提高對小行星的認(rèn)識的話，那么未來有一天，滅絕的將可能是人類!