人类首个行星防御措施！NASA决定建造新型太空望远镜探测近地小行星

(图片：NASA/JPL-Caltech)

在寻找潜在危险小行星的战斗中，地球很快就会失去一个关键的武器，好在美国宇航局已经决定资助定制一个替代的工具。

NASA希望建造一台可以用红外线探测天空的太空望远镜，因为对于识别和跟踪地球附近小行星的计划来说，这是一项非常紧急的进展。检测地球附近小行星这项活动是行星防御的基石，所以NASA的科学任务理事会在预算中为行星防御专门创建了一个款项，NASA在9月23日宣布，当前财政年对该款项拨款1.5亿美元。

科学任务理事会副署长Thomas Zurbuchen在日前于华盛顿举行的行星科学咨询委员会会议上说，这一预算项目旨在提高行星防御的灵活性和响应能力。他说：“我们的目标不是一劳永逸，而是在异常发生的时候做出正确的事情。”

Zurbuchen说，就目前而言，正确的事情就是建造一个能够探测和跟踪近地天体的新太空望远镜，这个项目将会在NASA喷气推进实验室的指导下进行。他还说，新仪器最早可能会在2025年发射升空，但他强调，2025年不是一个官方的目标日期，发射时间将取决于该项目获得多少资金。

这项新计划主要基于一个名为NEOCam的项目，这个项目是一个行星防御界多年来一直在讨论的任务概念。此前，NEOCam曾经被正式提议作为一项科学任务，但最终并没有被选中为拨款对象，Zurbuchen日前称当时这个决定是“我在工作中犯下的最大错误之一”。

当NEOCam计划第一次被讨论的时候，它被当作是一项科学计划，人们并没有用行星防御的角度去看待它。虽然科学角度和行星防御角度双方都对小行星感兴趣，但它们需要的是不同类型的信息。科学家们想要的是一个统计样本：他们不需要看到每一颗小行星，他们只是想更好地了解小行星的整体情况。

但行星防御专家和科学家不一样：行星防御专家需要看到每一个感知到的天体，并且知道它们的准确位置和去向。在理想情况下，科学家们还应该知道每一个天体的大小和结构，因为如果一颗小行星确实会对地球造成威胁的话，这些因素将会决定天体撞击的威力。

幸好，Zurbuchen日前表示，新的预算系统解决了这一个难题，行星防御再也不会受到科学框架的限制了。他还证实，新的NASA望远镜将尽可能地按照NEOCam项目进行。

NEOCam项目本身源于NEOWISE项目，NEOWISE项目是前天体物理学任务“广域红外勘测探测器”(Wide-field Infrared Survey Explorer)的后续任务，在2013年，该望远镜将其观察焦点转向小行星，并更名为NEOWISE，自那以后，该望远镜已经发现了数万颗太空岩石，其中有135颗在地球附近运行。

但NEOWISE在探测小行星方面取得的成功只是因为走运，而不是靠它本身的设计，现在，它的运气也快要用完了。在今年3月于德克萨斯州伍德兰举行的月球与行星科学会议(Lunar and Planetary Science Conference)的媒体简报会上，曾经在NASA喷气推进实验室担任NEOWISE 任务首席研究员的艾米·迈因策尔(Amy Mainzer)表示：“事实证明，它非常善于捕捉小行星，但捕捉小行星并不是它的设计目的，而且它的寿命也已经接近尾声了。”

Zurbuchen表示，NEOWISE 任务预计将于2020年年中结束，不过他强调，这只是一个估计时间，该仪器的使用期限可能会更长。

迈因策尔和她的同事们花了8年的时间，去思考应该怎样利用NEOWISE的遗产来制定一个专门用于发现小行星的后续任务，这意味着后续任务会继续通过热红外线观测宇宙(热红外线是小行星在太阳辐射照射下向外发出的热量)。这种技术将使得科学家们能够同时发现反射性小行星和暗淡小行星，这对依赖可见光的探测方法来说是一项改进，因为仅仅依赖可见光的话很难发现暗淡的小行星。

“我们有一句老话——‘我们为什么要抢劫银行?因为钱都在银行那里。’而现在，我们之所以在这些波长中寻找小行星，正是因为能量都在这些波长中。”

但NEOCam项目的设计有一些关键的变化，这得益于相机和电子设备多年的发展，它能够比NEOWISE更快地扫描天空。

最关键的是，该装置将会被安置在一个能够在地球和太阳的引力之间保持平衡的地方。这个地点比NEOWISE的位置要冷得多，这意味着NEOCam项目不需要携带冷却剂。(当NEOWISE的冷却剂耗尽时，该仪器失去了测量几个关键波长的能力。)

迈因策尔在谈到NEOCam项目时说：“在太空中它只会呆在寒冷黑暗的地方。”该项目主要任务的设计寿命为5年，但团队认为实际寿命可能会延长两倍。单单依据Zurbuchen日前的评论，目前还不清楚NASA的新任务将会在多大程度上严格遵循NEOCam团队制定的规范。

不过Zurbuchen证实，新项目的主要任务将持续5年，有可能会可以延长到10年。这种长寿命非常重要：1998年，国会要求NASA在2020年前确定90%直径至少为469英尺(140米)的近地小行星，但政府没有提供多少资金来帮助实现这一目标。考虑到目前对地球周围小行星数量的估计数量，科学家们认为他们已经发现了这个大小范围内约30%的天体。

而新宣布的这个任务将会大大增加这个数字，特别是在任务早期，在望远镜使用升级功能的时候。Zurbuchen说，在五年的工作时长中，该仪器将能够找到那剩下的65%的天体，如果任务寿命延长的话，它应该能够在10年内发现90%的近地小行星。

这些探测对行星防御来说是一种非常重要的补充，Zurbuchen指出，他和NASA局长Jim Bridenstine都认为这是科学和社会价值的重要交叉点。“在这个主题之下，太空会时不时地提醒我们，从历史和地质的时间尺度上来说，行星防御都是我们必须要定期关注的事情，”Zurbuchen说。

对于关注行星防御的科学家来说，新的预算，以及NASA计划建造一个新太空望远镜来支持行星防御的这个决定无疑是两个好消息。麻省理工学院的行星科学家理查德·宾泽尔(Richard Binzel)在一封电子邮件中说：“对于任何关心人类命运的人来说，美国宇航局开展太空基小行星调查的决心无疑是向前迈出的一大步。和以前光靠运气不一样，我们终于可以依靠知识来面对危险的小行星了。”

在日前的会议上，NASA的工作人员证实，这一优先次序是他们自一段时间以来就一直想采取的行动。科学任务理事会(science Mission Directorate)行星科学部主任洛里·格雷泽(Lori Glaze)说：“我认为这是向前迈进的一大步，这是我们一直想做的事情，看起来我们终于可以说我们已经准备好继续前进了。”

Zurbuchen则再次 重申了这一观点：“我花费大量心血的那个项目就是这个。”对于项目最终能够顺利展开他感到非常高兴：“赶紧让这个任务升空吧!”