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1996年Goldstone雷达拍摄的Toutatis

4179 Toutatis的更大亮点:与嫦娥2号的幽会

Dec 8th

@星闻星语 | 731次浏览(views)

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1996年Goldstone雷达拍摄的Toutatis

  4179号小行星Toutatis将在12月12日16:40(北京时间,下同)和地球近距离接触,最小距离只有18个地月距离(Lunar Distance, LD),或690万公里。Toutatis的直径达5.4公里,这么大的小行星在这么小的距离飞掠地球,的确很不常见。在人类目前(2012年12月7日)掌握精确轨道的613697颗小行星中,除去Toutatis,只有10颗相同或更大尺度的小行星能到达这么近的距离,其数量之少,以至于我可以在这篇小文中为它们列一个表(见下)。不过,足够靠近地球并对地球上的生物有毁灭性威胁的小行星数量就多多了。科学家将直径140米以上,最近距离近于18.5个地月距离的称为“潜在威胁小行星”,到目前为止共有1354颗。更小的小行星近距离飞掠地球就更常见了,一般每个月都有几次。但我们没什么担心的必要,因为我们对它们的轨道掌握得还是比较精确的,从目前的情况来看,至少未来100年发生毁灭性撞击事件的概率非常微小。

小行星 直径
(2201) Oljato 5km
(3122) Florence 9km
(3200) Phaethon 5km
(4183) Cuno 8km
(4953) 1990 MU 8km
(16960) 1998 QS52 8km
(89830) 2002 CE 7km
(90075) 2002 VU94 6km
(111253) 2001 XU10 6km
(137427) 1999 TF211 6km

  对于Toutatis来说,地球也不算是个陌生的目标,即将到来的近距离飞掠也不是这几十年来最靠近的。Toutatis距离最近的一次飞掠是2004年9月,当时只有3.8个地月距离;1992年和1996年的飞掠也比这次近得多,所以所谓Toutatis与所谓2012末日论有关的说法纯属无稽之谈。当然,这样近距离的接触会让天文学家们无比兴奋,因为这是观察研究它的好时机。1992年Goldstone雷达对Toutatis的观测是人类历史上小行星探测的里程碑之一(Ostro et al. 1995, Science, 270, 80),地基雷达在Toutatis随后几次近距离飞掠中都大显身手,获得了非常高分辨率的影像资料。2012年Toutatis的飞掠将是Toutatis在2069年之前最后一次近距离飞掠地球,因此天文学家们自然蠢蠢欲动。不过,这次Toutatis还将迎来一位不同寻常的访客——空间探测器“嫦娥2号”。

1992年Goldstone雷达获得的Toutatis回波,这是人类历史上首次使用地基雷达探测近地小行星,也是首次获得如此高分辨率的小行星影像

  这几天网络媒体和微博话题对Toutatis的飞掠似乎还是相当关注的,但我很惊讶,所看到的所有报道都只字未提“嫦娥2号”。要知道,这是我国第一次尝试对月球轨道以外的天体实施空间探测,从纯科学的角度而言,这毫无疑问是中国空间探测史上的极其重大事件:和载人航天、空间站和月球探测等带有一定军事或政治色彩的、“比肩国际先进水平”行为不一样,这次我们要真正(几乎)纯出于科学目的,踏足一片之前无人造访的处女地,站在人类对外太空探索的最前沿,本身意义之重大自不待言;比照一下前几个月“好奇号”火星车着陆,NASA不遗余力“更上一层楼”地借机争取民众对空间探测项目的支持,带动人们以极大的热情关注“好奇号”的每一小步,甚至比照前几年日本全民出动,支持本国的“隼鸟号”探测器(顺带一提,那不仅是日本,也毫无疑问是人类空间探测的一个里程碑)的情景,我们自己的各大门户网站上却几乎完全看不到对“嫦娥2号”探测Toutatis的报道,实在让人觉得非常失望。

  搞笑的是,尽管国家航天局对“嫦娥2号”的行踪保持沉默,但这不妨碍国外各大专业或者业余小行星巡天项目对其进行追踪,尤其是天文爱好者们的兴趣更大。在莱蒙山1.5米镜巡天发现“嫦娥2号”的踪迹之后,对其进行追踪观测的基本都是业余天文爱好者。著名业余天体力学专家Bill Gray首先计算出它将在2012年12月13日16:27飞掠Toutatis(详情)。他指出地面轨道控制可能会使得这一时刻有几个到十几个小时的偏差,但“飞掠肯定发生在12月中旬”。

嫦娥2号资料图片

  为什么国家航天局要如此低调呢?以下仅从个人所学专业以及了解的情况做一点分析。“嫦娥2号”本身的设计不是用来探测小行星用的,根据官方公布的信息(10米分辨率的CCD相机)可以猜测,其拍照设备也属于窄视场、高分辨率的设备。“嫦娥2号”飞掠Toutatis时,其相对速度相当高(估计在10km/s这个量级),距离也相当远(大约300公里;信息来源),Toutatis在“嫦娥2号”的天空中只有不到半度,和地面上看太阳或者月亮的大小差不多,要在很短的窗口时间内将窄视场的相机精确对准一个视直径半度的天体,对姿态控制是个非常高的要求。尽管之前美国人的雷达观测已经极为精确地确定了轨道,铺好了“垫脚石”,但对于羽翼未丰的中国深空探测项目来说,仍然是个艰巨的挑战。而且,在这个距离之上,“嫦娥2号”的分辨率应该在10米左右,这仍然低于雷达观测的精度(UCLA雷达课题组科学家Michael Busch指出雷达在Toutatis飞掠前后几天可取得4米的精度),进一步削弱了这次探测的科学价值。“嫦娥2号”还搭载了其他几种仪器,但由于飞掠窗口非常短暂,很难说能获得充足的数据。因此,从某种意义来说,这次飞掠行动的象征性和试验性要大于科学意义。但即便如此,作为我国首次以及人类历史上为数不多的尝试,“嫦娥2号”的探测行动仍然是值得我们带着激动的心情密切关注的。无论这次探测成功与否,毫无疑问,它都能为我国接下来的深空探测项目积累宝贵经验。

Goldstone雷达在前两天拍摄的Toutatis,此时分辨率约为19米

  在Toutatis最接近地球的一周时间里,它将在鲸鱼座和双鱼座交界附近运行,其最亮可达10.5等,使用中等大小的(大约10厘米)望远镜在光污染不是特别严重的地方即可目视看到它(搜寻图),或者使用有兴趣的朋友不妨尝试寻找一下。当然了,一定要关注来自“嫦娥2号”的新闻哟。

相关链接:
NASA/JPL的2012 Toutatis观测项目主页
嫦娥2号的地面观测数据

嫦娥2号, 小行星, Toutatis
2010年4月阿雷西博雷达获得的2005 YU55遥感影像

小行星2005 YU55近距离飞掠地球

Nov 7th

@星闻星语 | 720次浏览(views)

0条评论(comment)

2010年4月阿雷西博雷达获得的2005 YU55遥感影像

  一颗较大的小行星将在11月8日飞掠地球,距离最近只有32万公里,比地月平均距离(38万公里)还要近。尽管小行星闯入地月系内的情形并不少见(平均一个月有1-2次),但据目前人类所知的、上一次同等大小的小行星在同样距离上的飞掠事件,发生在1976年。

  这颗小行星的暂定编号为2005 YU55,是美国亚利桑那大学Spacewatch项目在2005年12月28日发现的,估计其直径约为400米左右。2005 YU55属于“潜在威胁小行星”。潜在威胁小行星指距离地球最近可在0.05天文单位(约750万公里)之内,且直径约大于140米的小行星。到今天为止,共有1256颗小行星属于“潜在威胁小行星”。不过,目前仍没有发现在可预见未来可能与地球产生碰撞的小行星。

11月8-9日,2005 YU55飞速穿过地月系的模拟动画(来自NASA/JPL-Caltech)

  2005 YU55这次飞掠不会对地球造成威胁,但其视亮度最亮可达到11等(比北极星暗4000倍),因此将成为适合天文爱好者观测的目标。在未来两天内,它将由飞马座运行到双鱼座,在天赤道附近不远,因此南北半球都处在合适的观测位置。

2005 YU55, 小行星
广角红外巡天探测器在4.6微米波段上拍摄到的2010 TK7(绿圈所示)。图像所有:NASA/JPL-Caltech/UCLA

WISE探测器发现首颗地球特洛伊族小行星

Jul 28th

@星闻星语 | 1,167次浏览(views)

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广角红外巡天探测器在4.6微米波段上拍摄到的2010 TK7(绿圈所示)。图像所有:NASA/JPL-Caltech/UCLA

  根据美国国家航空航天局(NASA)在北京时间今天清早发布的一份新闻稿,2009年12月发射升空的广角红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)有了个重大发现:找到了首颗地球特洛伊族小行星。

  特洛伊族小行星特指位于某行星第四、第五拉格朗日点上的小行星。由于该位置恰好是该行星和太阳的引力平衡点,这些小行星也被引力“锁定”在这个位置。特洛伊族小行星最初特指木星拉格朗日点上的小行星,但火星和海王星后来也被发现拥有各自的特洛伊族小行星。潜在的地球特洛伊族小行星,因为与太阳角距太小,因此以前从未被观察到。

  这颗地球特洛伊族小行星的暂定编号为2010 TK7,直径约为300米,它的公转周期也恰好为一年。尽管按定义来说,它也属于一颗“近地小行星”,但数值模拟的结果表明,未来100年内2010 TK7和地球至少会保持2400万公里的距离。

  相关论文发表将在今天的《自然》杂志上。

2010 TK7, 小行星, 地球, 特洛伊族

第273836号小行星命名“海珠石”(Hoijyusek)

Jul 17th

@星闻星语 | 1,801次浏览(views)

4条评论(comments)

  国际小行星中心在今天早些时候发布的第75550号公报中宣布了“海珠石”星(Hoijyusek)命名的消息,全文如下:

(273836) Hoijyusek = 2007 GZ27
  Discovered 2007 Apr. 13 by Q.-z. Ye and H.-C. Lin at Lulin.
  Hoi Jyu Sek (Haizhushi), "the Rock of the Pearl in Sea", was a large rock in the Pearl River that had been treated as an icon of Guangzhou (Canton) for many centuries. Many places and sites in Guangzhou, including the river itself, were named after it. Hoi Jyu Sek was buried under the Cheung Tai riverbank in 1931.

  海珠石是古时“羊城三石”之一,数千年来是广州的“镇城之石”,珠江亦由此得名,但在1931年修建长堤时被埋于地下。有报道称2000年前后在修建市政工程重新发现海珠石的遗迹,将重新修建公园保护之,但之后便没有了下文。

  “海珠石”星属于主带III型小行星,直径约5公里,公转周期约5.4年,目前正在巨蟹座运行。

注:对该星的命名使用粤语耶鲁拼音。

小行星, 海珠石
6月25日的2011 MD,距离地球约40万功力。Patrick Wiggins 摄

2011 MD更新:这货上面绝对没有国旗!

Jun 25th

@星闻星语 | 1,141次浏览(views)

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6月25日的2011 MD,距离地球约40万公里。Patrick Wiggins 摄

  随着小行星2011 MD观测数据的增加,天文学家们已经完全排除它是人造物体的可能性,但它的轨道毫无疑问是十分引人注目的—— 轨道半长径1.05天文单位,轨道偏心率0.04,公转周期394日,换句话来说是几乎与地球轨道重合。它上一次近距离飞掠地球是1962年,但当时的距离为差不多3个地月距离。

  现在它仍然在高速接近地球之中,这将是观测史上距离地球第四近的小行星飞掠事件(除去直接撞击地球的2008 TC3之外)。天文学家们根据最新数据对其轨道进行了细微修正。根据最新轨道根数来看,它将更加适合我国观测者观测,但预期亮度也由原先的11等下调至13等左右。

2011 MD, 小行星, 地球, 飞掠
地球引力将显著改变2011 MD的轨道。图片来源:NASA

一颗小行星将在27日晚擦过地球,爱好者可观测

Jun 24th

@星闻星语 | 2,773次浏览(views)

3条评论(comments)

地球引力将显著改变2011 MD的轨道。图片来源:NASA

  根据国际小行星中心快报2011-M23,林肯实验室设在美国新墨西哥州的1米望远镜在6月22日下午(北京时间,下同)发现了一个约19等的新天体,经几位美国和英国的业余天文学家进行后续观测后,新天体得到了2011 MD的临时编号。2011 MD的直径估计在10米左右,轨道计算表明它将在27日21时30分前后在1.2万公里的距离经过地球上空,这个距离比同步卫星(约3.6万公里)的高度还要低许多,届时它最亮可达11等左右,这已经在一般天文爱好者的能力范围之内。我国南方处在较佳的观测区域,可以在27日日落后短时间内在南方高空观察到它。根据美国宇航局推进喷气实验室(NASA/JPL)的统计,这样近距离的飞掠事件平均每6年发生一次,因此观察它将是很有趣的。然而有科学家指出,2011 MD的轨道和地球很相似,因此它有可能并非自然天体,而是人造飞行器留下的残余物。

2011 MD, 小行星, 飞掠地球

两颗小行星正与地球擦肩而过

Apr 6th

@星闻星语 | 559次浏览(views)

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  根据国际小行星中心快报2011-G38和2011-G40,美国莱蒙山天文台的天文学家在昨天傍晚(北京时间,下同)刚刚发现了两颗正向地球飞来的小行星,分别编号为2011 GW9和2011 GP28。根据初步计算,它们将分别在今天中午12:57和明天清晨3:36,达到与地球距离最小值——分别是19.99万公里和9.61万公里,均深入月球轨道以内。这两颗小行星直径均不足10米,本次飞掠最亮时不超过15等。根据目前的情况来看,它们不会与地球发生碰撞。

小行星, 地球, 近地小行星

小行星2011 EB74即将近距离飞掠地球

Mar 16th

@星闻星语 | 729次浏览(views)

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  根据国际小行星中心2011-E86号公报,3月15日晚上(北京时间,下同)由卡特琳娜巡天发现的小行星2011 EB74将在北京时间今天(3月16日)22:28左右进入地月圈内,明天13:10左右离开。与地球最小距离将出现在明晨5:49(误差为69分钟),为0.85个地月距离,或32.7万公里。

  2011 EB74的直径为14米,本次飞掠最亮约为16.5等,可通过中等口径的业余望远镜拍摄到。根据目前轨道来看,2011 EB74不会对地球产生威胁。类似的近距离飞掠事件平均每个月会发生1-2次。

小行星, EB74, 飞掠

“鲁迅星”及“洛阳星”命名申请获得通过

Oct 8th

@叶夜速写 | 558次浏览(views)

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(233547) Luxun = 2007 JR27
Lu Xun (or Lu Hsün) was the pen name of Zhou Shuren (1881-1936), one of the major Chinese writers of the twentieth century. Considered the founder of modern Chinese literature, he wrote in baihua (the vernacular), as well as classical Chinese. His work is known to English readers through numerous translations. (MPC 72203)

  233547号小行星,2007年5月9日发现于鹿林,2010年9月23日命名为“鲁迅星”。“鲁迅星”为主带I型小行星,直径约3-4公里,目前亮度为20.8等,位于室女座。仅以此表达对这位文学大家的敬仰。

(239200) Luoyang = 2006 MD13
Luoyang is an ancient city situated on the central plain of China and has a history of more than 4000 years. One of the Four Great Ancient Capitals of China, it was capital to thirteen dynasties. The Longmen Grottoes, Luoyang Shui Xi (Water Banquet) and Peony Exhibition are considered icons of Luoyang.

  239200号小行星,2006年6月23日发现于鹿林,2010年9月23日命名为“洛阳星”。“洛阳星”为主带II型小行星,直径约3-4公里,目前亮度为21.1等,位于天秤座。

小行星, 鲁迅星, 洛阳星
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  • 题图说明 The Title Image

    作者遥望天山山脉,谢文鹏于2008年8月9日摄于新疆维吾尔自治区巩乃斯河谷。天山山脉是亚洲中部最大的山脉。

    The author was gazing the Tian Shan mountains. Taken by Wenpeng Xie at Kunges Valley of Xinjiang Uighur Autonomous Region on August 9, 2008. The Tian Shan ("celestrial mountains") is the largest mountain range located in Central Asia.

  • 致谢 Acknowledgement

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