《科学》杂志:NASA拟建望远镜监视威胁地球的小行星

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这款望远镜名为“近地天体监视任务”,将耗资5亿—6亿美元,脱胎于15年前提出的酝酿已久的“近地天体照相机”(NEOCam)项目。

科技日报讯 (记者刘霞)据《科学》杂志网站近日报道,美国国家航空航天局(NASA)计划建造一款红外望远镜,希望其能监视可能与地球发生碰撞的小行星,该望远镜将于2025年升空。

NASA(美国航空航天局)的开普勒太空望远镜(Kepler Space Telescope)获得重大进展。 有关《科学》杂志论文的合著者托马斯·巴克莱(Thomas Barclay)表示:“这颗行星位于

这款望远镜名为“近地天体监视任务”,将耗资5亿—6亿美元,脱胎于15年前提出的酝酿已久的“近地天体照相机”(NEOCam)项目。预计的发射时间也可以满足国会的要求——NASA应在2029年前“揪出”90%直径至少为140米的、有潜在危险的小行星和彗星。

她说。科学家利用NASA的远紫外 谱仪探索卫星首次探测到船底座 伊塔星(Eta Carinae 《科学》杂志上,暗能 量的发现被评为本年度最重大的 科学突破。通过望远镜,人类在宇

研究人员表示,红外望远镜必不可少,因为过去10年的经验表明,在可见光中几乎看不见、但在红外光中却很显眼的暗黑小行星的数量比人们曾经认为的要多。

然而,建造红外望远镜可能需要增加NASA的行星防御预算,每年1.5亿美元的预算大部分给了正在进行的“双小行星重定向测试”(DART)任务。DART计划于2021年发射,旨在测试能否改变小行星的轨道。目前还不清楚国会拨款机构是否支持NASA的这一计划,并为新的红外望远镜提供资金。

亚利桑那大学天文学家艾米·迈因策尔领导的团队目前负责NEOCam项目,在过去的15年里,在NASA的支持下,他们改进了为望远镜提供动力的电子设备和传感器,能够在没有主动制冷的情况下工作。与此同时,工程师们大幅降低了探测器的“暗电流”,即探测器在漆黑环境下工作时产生的杂散噪声。

悬案一柯伊伯带悬崖      如果人类能够乘坐太空船飞到远离冥王星外的太阳系边缘,将可以看到一些奇怪的事情。当太空船飞过充满小行星的柯伊伯带后,将会陡然遇上一片茫茫的虚空,就好像开车驶上山顶后突然掉入悬崖一样。   天文学家将太阳系边缘的一分界点称做“柯伊伯带悬崖”,因为在那儿,太突岩石的数量突然间降低。是什么引发了这一奇异的现象?唯一的解释就是第10颗行星的存在。然而,这一行星并不是只能算做小行星的夸奥尔或塞德娜,而应该是一颗和地球或火星同样大小的星体,它的引力横扫了该地区的所有太空岩石残骸。   据美国科罗拉多州西南研究协会天文学家阿兰·斯顿称,尽管证据显示有“第10行星”的存在,然而至今却没有一个62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333332613632能够发现这颗“寓言”中的第10行星。      悬案二“行驱者”号的出轨怪事      “先驱者”10号探测器于1972年发射,“先驱者”11号也于一年后升空,如今两艘探测器都已永远消失在浩淼外的太空中。然而,在它们与人类最后失去联系前,科学家发现,两个探测器的运行轨道显然都背离了科学家按“万有引力”算出的轨道。科学家发现,有某种“神秘的力量”在推动或拉扯着两个探测器,从而导致它们加速飞行。尽管这一加速度非常小,然而它却足以使“先驱者”10号偏离了原先轨道40万公里,“先驱者”11号同样如此。没有人知道这是什么原因,一些可能的解释:譬如软件错误、太阳影响、燃料泄漏等都已被排除。   要解开这一谜团,唯一的方法就是再向太阳系派出一艘太空船,探测那儿是否存在不同寻常的重力影响。而这样的探测器造价将在3亿~5亿美元之间。      悬案三奇异的宇宙热平衡      我们的宇宙令人难以置信地相似,从可见宇宙的一端到另一端,科学家发现宇宙微波背景辐射在所有地方都保持相同的温度。尽管宇宙两端的距离相隔280亿光年,而我们的宇宙年龄却只有140亿年。   没有任何东西可以比光速更快,因此热辐射不可能在宇宙大爆炸后,可以以两倍光速穿越280亿光年的距离,中和宇宙中的冷点和热点,达到现在的热平衡。   对于宇宙学家来说,宇宙视界问题是一个巨大的头痛问题。科学家怀疑,也许宇宙在某一时间曾经超速膨胀过,剑桥大学天文学家马丁·里斯说:“宇宙超速膨胀也许可以解释这一现象,但没有人知道宇宙为什么会超速膨胀。”结果只能是一个问题没解决,反而又引发另一个悬案。      悬案四不应该存在的宇宙射线      10几年来,日本物理学家观测到了一些根本不应该存在的宇宙射线。宇宙射线是同粒子——主要是质子以及一些重原子核组成的,它们以接近光速的速度穿过宇宙。地球上能够探测到的宇宙射线,大多来自一些特别事件,譬如超新星爆炸等。宇宙射线粒子穿越太空后,将会与遍布宇宙的低能量光子互相碰撞,从而渐渐丧失能量。根据爱因斯坦的狭义相对论,银河系外的宇宙射线抵达地球时,由于路上遭遇太多的碰撞,它们的最大能量将只有5乘以10的19次方电子伏特,这一现象被称做“GXK限制”。   然而在过去的10年中,日本东京大学的科学家通过遍布100平方公里内的111个粒子探测器(AGASA探测网),探测到了好几次突破“GZK限制”的宇宙射线。从理论上来说,这些宇宙射线只能来自银河系内,但科学家却无法找到它们的银河系来源。   一种可能是,AGASA的探测结果是错误的;另一种可能是,爱因斯坦是错误的。为了解决这一疑问,科学家在阿根廷门多萨展开了另一项实验,准备用遍布3000平方公里的1600个粒子探测器对宇宙射线进行探测,以图解开这一宇宙之谜。      悬案五黑暗物质      上世纪70年代末,美国天文学家维拉·鲁宾发现银河系的一个不规则现象: 根据重力法则,银河系应该早就土崩瓦解。银河群星之所以围绕一个中心点旋转,是因为相互的重力吸引产生出了一个向心力。然而,银河系的可见物质质量根本不足以产生这样巨大的向心力。这就意味着银河系还存在着一些肉眼看不见的“黑暗物质”。   科学家进而断定,宇宙中的90%都是由黑暗物质组成的,然而黑暗物质到底是什么,目前没有一个科学家回答得出来。据美国天文学家维拉·鲁宾称,如果让他选,他更愿意相信牛顿力学存在问题,也不愿意相信宇宙中存在一些看不见的黑暗粒子。      悬案六黑暗能量      黑暗能量是物理学上最著名、最令人困惑的问题之一。根据万有引力,宇宙膨胀将会减速,然而1998年两组美国天文学家在测量一批超新星的飞离速度和距离时,不约而同地得出同一个惊人结果:宇宙膨胀不仅没有减速,相反正在加速!也就是说,宇宙除了万有引力外,必定还存在一种更强的斥力,科学家将其称之为“真空斥力”,对应的能量就被称为“黑暗能量”,这一发现被《科学》杂志列为1998年最重要的科学发现之一。   然而,黑暗能量究竟是如何产生的?与黑暗物质有何关系?它们遵从什么样的物理定律?科学家至今一无所知。      悬案七“海盗”号发现的火星甲烷      1976年7月20日,“海盗”号火星探测器登陆火星,它上面装有美国科学家吉尔伯特·列文的生命探测设备,科学家们一致同意,如果列文的科学仪器在火星泥土中探测到含有碳14的甲烷辐射,那么火星上就一定存在着生命。“海盗”号的探测结果让人振奋,它从火星表面铲出了一些混有碳14养分的土壤,探测结果显示,有某种火星生物摄下了这种土壤养分,消化后排出了含有碳14的甲烷气体。   然而,“海盗”号火星探测器上也装着另一个探测有机分子的设备,该设备却显示火星上没有任何生命信号。许多NASA科学家开始对列文的探测仪器表示怀疑,认为它产生的也许是一个错误数据。争吵持续了近30年,直到“机遇”号、“勇气”号也飞上了火星,这一争议仍在持续。   悬案八:不可能存在的粒子      6年前,一台法国粒子加速器探测到了6个绝不应该存在的粒子,他们被称作“四中子”,因为它们是由4个中子以不符合任何已知的物理学法则束缚在一起的。法国科学家弗朗西斯科·马库斯和同事们,如今又在法国卡昂的加尼尔粒子加速器上准备再次进行这一实验,如果他们成功,这些粒子的存在将彻底改写物理学定律。   据悉,马库斯的研究小组曾将铍原子核射向碳目标,科学家本来期望看到4个单独的中子撞击他们的粒子探测器,然后他们只发现了一道闪光,那道闪光的能量显示,4个中子同时抵达了探测器的同一个地点。这种巧合几乎是不可能的,唯一的解释是,4个中子合成了一个物质“四中子”,直接进入了粒子探测器。然而,“四中子”的存在又违反了现存的所有物理学法则,因此,马库斯只能将研究数据埋进故纸堆中,等待将来再次在实验中发现“四中子”存在的可能性。      悬案九:来自人马座的外星信号      这是一个从外太空传来的长达37秒钟的无线信号。当它在1977年8月15日被美国俄亥俄州立射电望远镜“大耳朵”接收到时,俄亥俄州立大学天文学家杰里·埃曼发出了“喔”的惊叫声。   这一信号来自人马座方向,采用的是大约1420兆赫的辐射脉冲,它显然不是星球的热辐射产生的,在人马座方向最近的恒星也有220光年远,如果这一无线信号真是从那儿发出,那么那儿一定发生了某种强有力的天文学事件,或者是某个外星文明采用了一架超强力发射机发射而来的信号。   尽管理论很多,但28年来并没有人能令人信服地解释这一天外信号的来源,埃曼说:“直到现在,我仍在等人对这一信号作出合理的解释。”      悬案十:室温下的“冷聚变”反应      与高温核聚变不同,冷聚变指的是在室温下可以实现的聚变反应。“冷聚变”的概念最早是1989年由美国犹他州大学研究人员马丁·弗莱斯奇曼和斯坦利·彭斯提出来的,当时他俩据称在室温下成功进行了冷聚变实验,在科学界引发了轩然大波。然而,由于后来的实验小组大多无法重复其实验,导致这一问题成了一个大有争议的话题。   在过去的10多年中,美国海军实验室进行过超过200次实验,试图证明通常只在恒星内部才能进行的核聚变反应可以在室温下发生,因为一旦冷聚变被证实可行,那么世界上的大多数能源问题将迎刃而解。由于美国能源部的第一份报告认为,彭斯等人的“冷聚变”实验是不可能重复实现的,因此冷聚变并不可信。不过在科学界,仍有众多研究者——“冷聚变”的信徒,因此有关冷聚变的争议至今仍未有定案。      悬案十一:变化的光速和“宇宙常数”      1997年,澳大利亚悉尼新南威尔士大学天文学家约翰·威伯和他的研究小组在分析从遥远的类星体抵达地球的光线时,发现类星体光线在抵达地球的120亿年过程中,吸收的星际云团光子类型不符合现有物理理论的推测。导致这一差异的产生只有两种解释:一是电子发生了变化,二是光的速度发生了变化。但是现代物理学的两条珍贵的宇宙法则是:一、电子电荷不会改变,二、光速也不会改变。因此科学家陷入了困境,任何选择都将颠覆现有的物理学基础。考虑到电子电荷改变将违反神圣的热力学第二定律,科学家决定挑战光速为常量的理论。   澳大利亚理论物理学家保罗·戴维斯认为,在数十亿年的过程中,光的速度可能减慢了少许。如果这一观点被证实,那么宇宙的许多基本理论都将随之改写。戴维斯说:“这意味着我们将放弃相对论和E=MC2等相关的一切东西。”   澳洲天文学家威伯认为,决定宇宙基本构造的精细结构常数(阿尔法常数)可能也非“常数”;而阿尔法常数一旦变动,整个物理学的支柱都将彻底动摇。      悬案十二:神奇的“安慰剂效应”      医学家在实验中发现,当对一名病痛患者注射吗啡后,病人的疼痛会立即减轻。几天后,当医生再次给病人注射吗啡止痛时,他悄悄将吗啡换成盐水为病人注射,这时奇迹出现了,尽管注射的是盐水,但毫不知情的病人仍然感到痛苦大为减轻。这就是所谓的“安慰剂效应”。   然而这还不是最惊人的事,意大利都林大学医学专家法布里兹奥·比尼迪蒂随后又做了另一个实验,他将一种“吗啡失效药”纳洛酮加入到盐水溶液中,继续给病人注射,令人惊讶的是,盐水的“减痛效果”竟奇迹般地消失了,尽管纳洛酮跟盐水不会产生任何“抵抗反应”。虽然科学界了解“安慰剂效应”已有数十年,但意大利科学家的纳洛酮实验显示,“安慰剂效应”并不仅仅是心理因素,其中还有某种不为人知的生物化学因素在内。      悬案十三:真理还是谎言:水会有记忆?      在医学术语中有一种疗法叫“同种疗法”,据称将一种化学药物用水进行稀释,稀释到一杯水中最后没有任何该药物的化学分子,但这杯水仍有治疗效果,因为这杯水已经对该化学药物具有了某种“记忆”。这种疗法最初是由土医们提出的,他们将木炭、致命药草或蜘蛛毒液加入酒精中,随后用水对混合液一遍遍稀释,直到稀释物只剩下纯水。同种疗法医师称,最初的药物已将信息留在了水分子中,因此,不管溶液被稀释得多淡,它都含有药物分子的信息内容来自www.book1234.com请勿采集。

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