
B612基金會正與約克空間系統合作,建立一個小型小行星探測衛星艦隊。圖片來源:約克空間系統
一顆埃及吉薩大金字塔般大小的小行星與地球“擦肩而過”,當時其距離地球只有月地距離的一半。但人們擔憂有一天不會那么幸運,這種擔憂一直困擾著B612基金會。B612基金會是位于美國加州米爾谷的一個私人組織,致力于尋找穿越地球軌道并可能毀滅人類的小行星。
雖然B612基金會在3年前曾有過瀕死體驗,當時它大膽的太空望遠鏡計劃失敗了,但現在,它的野心又一次升級:用一種新技術尋找危險天體。
5月10日,B612基金會宣布與總部位于丹佛的85公斤級衛星制造商約克空間系統公司合作,調研建造一組小型小行星獵人。多年來,B612基金會旨在建造和發射一艘更大的飛船和一個價值4.5億美元的太空望遠鏡。
2012年,美國宇航局(NASA)同意提供后勤支持。但籌款活動一度陷入停滯,2015年,NASA終止了與B612基金會的協議,因為它沒有達到既定目標。現在,該基金會已經開發出一種新技術,用小型太空望遠鏡以更低的成本做同樣的事情。B612基金會的聯合創始人Ed Lu預計,第一架望遠鏡的成本約為1000萬美元。
但一些小行星天文學家對這種新方法持懷疑態度,稱這項技術遠未得到證實。“非常坦率地說,他們的提議和展示的東西不會幫助我們找到更多的近地天體。”美國空間咨詢公司NEO Sciences首席執行官、天文學家Timothy Spahr說。
天文學家相信他們已經發現了大小足以終結文明的95%的近地天體。但是,人們對直徑在140米到1千米之間的足以摧毀一座城市的近地天體研究不足,估計59%的該類近地天體還沒有被發現。找到它們,以及制訂轉移威脅的計劃,需要一個大的望遠鏡,或者在一個較小的望遠鏡上長時間曝光。但是,如果這些小行星移動得很快,長時間曝光也幾乎不起作用。
2013年,加州帕薩迪納市噴氣推進實驗室(JPL)天文學家Michael Shao和同事提出了一種名為“合成追蹤”的技術,該技術能在1秒鐘內拍攝100張照片解決這個問題。一顆暗淡的小行星不會出現在任何特定的圖像中,但是通過排列和疊加成千上萬個組合,系統會優先凸顯一個未知的快速移動物體。
在天空未知區域,對未知亮度和速度的小行星進行處理的計算要求很高。但是Shao說,先進的處理能力使它變得可行。這項技術將幫助小型望遠鏡做得更好,盡管它收集的光線更少。它還可以幫助發現最快速移動的小行星,比如去年發現的星際小行星“Oumuamua”。
Shao團隊模擬了9個繞太陽軌道運行的20厘米望遠鏡將如何使用這項技術。在2015年的一項研究中,他們預測,在5年里,該望遠鏡系列可以發現90%的掠過地球的直徑50米或更大的小行星,比其他技術快3倍。Shao說,在論文發表1周后,B612基金會聯系了他。
去年,B612基金會在太空中測試了這項技術。通過應用合成跟蹤,研究小組可以梳理出一些“危險者”的圖像。
現在,B612基金會需要為新計劃籌集資金。但是,小行星狩獵領域正變得越來越“擁擠”。從2021年開始,智利的大型巡天望遠鏡將會每晚拍攝大部分的天空,可以將已知近地天體的數量從大約18000顆增加到10多萬顆。NASA也計劃建造近地天體照相機(NEOCam)。
NASA行星防御官員Lindley Johnson說,NEOCam在獲得許可后4年就能發射,而且它可能比B612基金會的計劃更高效。他說,合成跟蹤可以很好地探測到地球附近的快速移動物體,比如碎片和衛星,但難以發現模糊和遙遠的天體。“我認為他們的評估過于樂觀了。”他說。
亞利桑那州圖森市行星科學研究所首席執行官兼所長Mark Sykes說,任何這些小行星任務都可以為研究和行星保護帶來回報。“我們將有一個一站式的‘采購中心’,獲得整個太陽系形成的采樣材料。”他補充說,小行星勘探公司也會對這樣的近地目標感興趣。
Lu也希望B612基金會能在一個用戶友好的目錄中記錄附近的小行星,制作一張太陽系地圖,這將有助于科學家和探險家在未來開展工作。他說:“如果你相信人類有一天會生活、工作在太空中,那么你就需要一張地圖。”