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我為“信使”號“代言”

  • 發(fā)布時間:2015-08-27 01:30:41  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  文·本報記者 徐 玢

  幾天前,大衛(wèi)·布萊維特結束了中國之行,回到美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室,繼續(xù)分析“信使”號留下的水星探測數(shù)據(jù)。今年夏天,這位曾為“信使”號“代言”的行星科學家,受中科院資助來到國家天文臺,為分析嫦娥工程科學數(shù)據(jù)的研究人員提供經驗和幫助。

  為什么會為“信使”號代言?未來NASA還會“派出”哪些深空探測器?作為一個最愛月球的行星科學家對中國的探月工程怎么看?大衛(wèi)·布萊維特在回國前夕接受了科技日報記者的專訪。

   在NASA給“信使”號設立的問答專區(qū)里,我已經回應了超過340個問題

  科技日報:作為一名行星科學家,您最喜歡太陽系中的哪顆行星?

  大衛(wèi)·布萊維特:我的研究對象是太陽系內部區(qū)域那些沒有大氣的巖石天體,包括月球、水星和小行星。我比較偏愛月球,因為它是我博士論文的研究的對象。當時我利用地基望遠鏡和“克萊門汀”號飛船獲得的數(shù)據(jù)對它進行了研究。人類曾經踏足這里,也是使我更偏愛它的理由。

  關于水星,我很幸運能夠成為NASA “信使”號探測任務科學家團隊的一員。這是上世紀七十年代“水手10號”飛掠水星后的新一代水星探測任務。多樣多變是小行星的迷人之處。我也是“黎明”號任務科學團隊的一員,該探測器圍繞著谷神星、灶神星飛行、探測。

  之所以對這些沒有大氣的巖石天體感興趣,我覺得是因為在那里我們可以研究影響行星的最基本地質過程,比如隕石撞擊、火山爆發(fā)、地質構造作用等。地球、金星和火星都經歷了更復雜的地質演化,大氣、水、冰都對它產生影響,因此這些行星的早期歷史痕跡大多消失了。

  科技日報:“信使”號是人類第一個繞飛水星的探測器。您在這個探測任務中負責哪些工作?

  大衛(wèi)·布萊維特:“信使”號的科學團隊分為四個小組:地質學、地球化學、地球物理以及大氣和磁場。我為地質以及地球化學小組工作。我曾擔任地質學研究團隊主席三年,組織團隊成員每周召開電話會議。我的主要研究興趣是探索水星表面的物質構成,以及它所經歷的地質過程。

  在“信使”號科學任務中,我還有一項特殊任務:為“信使”號“代言”。在NASA給“信使”號設立的網站上(http://messenger.jhuapl.edu)設有一個問答專區(qū)。在這里任何人都可以提交關于水星或者“信使”號的問題。最后,所有這些問題都會匯總給我。我可能自己做答,或者找到“信使”號項目組中知道答案的科學家或工程師來回答。從2011年初開始,我已經回應了超過340個問題。

  “信使”號的新發(fā)現(xiàn),使科學家需要重新思考太陽系形成的模型

  科技日報:今年5月,“信使”號與水星撞擊結束探測之旅。在它對水星的發(fā)現(xiàn)中,哪個最讓您驚喜?未來的水星探測器的主要任務會是什么?

  大衛(wèi)·布萊維特:“信使”號給我?guī)淼淖畲篌@喜是,水星含有大量“揮發(fā)性”元素,比如鈉、鉀、硫、氯。這些元素的沸點相對較低。在“信使”號之前,人們認為水星不會含有太多這些元素,因為它與太陽的距離很近??茖W家認為,當行星在太陽系星云中形成時,這些元素已經大部分從水星的形成物質中消失了。“信使”號的新發(fā)現(xiàn)使科學家需要重新思考太陽系形成的模型。

  “貝皮·哥倫布”(BepiColombo)號將是下一個訪問水星的人類探測器。它包括兩個航天器:歐空局制造(ESA)的行星探測器和日本宇航局(JAXA)制造的磁層探測器?!柏惼ぁじ鐐惒肌碧枖y帶的設備也與“信使”號不同。我尤其期待熱紅外成像光譜儀的測量結果,它能幫助我們更好地理解水星表面巖石和礦物質的類型。

  科技日報:“新視野”號成功飛掠冥王星標志著人類的探測器已經到達太陽系的九大行星,是太陽系探索的一個新開始。對于接下來的行星探測,有哪些“大動作”?

  大衛(wèi)·布萊維特:人類對行星的探索總體可分為三步:第一步,飛掠;第二步,繞飛;第三步,登陸。目前太陽系行星中,只有火星和月球經歷了第三階段的探索。

  下一步,人類還有多個飛向行星的探測器。OSIRIS-Rex是NASA目前在研制的行星任務之一。它將訪問近地小行星,展開探測,然后采集表面材料樣本返回地球?!岸床炝Α保↖nsight)號將是第一個搭載火星地震儀的火星著陸探測器。旨在探測木星的衛(wèi)星歐羅巴的探測項目“歐羅巴快船”(Europa Clipper)也處于規(guī)劃階段。前面提到的“貝皮·哥倫布”號是一個歐洲與日本的合作任務,計劃在2017年發(fā)射。

  中國正在逐步展開對月球的探測,這讓人興奮,因為美國沒有這樣有序的探月計劃

  科技日報:中國的嫦娥三號和玉兔號月球車已經登陸月球展開月面勘測任務。對于中國的太空探索計劃,您有什么看法?

  大衛(wèi)·布萊維特:中國正在逐步展開對月球的探測。這讓人興奮。因為美國沒有這樣連續(xù)性的探月計劃,太空探索的優(yōu)先順序取決于國會的心情和總統(tǒng)的興趣。中國已經成功發(fā)射了嫦娥一號、嫦娥二號和嫦娥三號。人類得以再次從照片中看到月球的表面,這距離阿波羅計劃發(fā)回的月球照片已經過去40多年了。按照計劃,嫦娥五號將攜帶月球樣本返回地球,這讓和我一樣的月球科學家非常激動。此外,我聽說中國可能會啟動一個近地小行星探測項目。考慮到小行星的類型繁多,這類探測的科學價值非常大。

  此次訪問中國期間,我主要與中科院月球和深空探測重點實驗室的研究人員合作,此外,還短暫訪問了南京大學和山東大學的行星研究機構。

  行星科學是一個年輕的學科,在阿波羅計劃之后才建立發(fā)展起來。在中國,這門學科更為年輕。但在這一領域,中國已經有了很多優(yōu)秀的研究人員,我期待中國探月工程取得更多成果。

  NASA的項目預算中都會有一部分用于幫助公眾了解探測任務,以此來獲得公眾對太空探索的關注和支持是很重要的

  科技日報:對太空的探索是無限的,然而預算卻是有限的。NASA在決定下一個探測器飛向何方時是采用哪些評判標準?又是如何決定哪些項目獲得支持預算?

  大衛(wèi)·布萊維特:NASA的行星探測任務有三種規(guī)模:小型,被稱為“發(fā)現(xiàn)”任務;中等,被稱為“新前沿”任務;大型,則被稱為“旗艦”任務?!鞍l(fā)現(xiàn)”任務的預算約為4.75億美元,“新前沿”任務約為7.5億美元,“旗艦”任務預算約為20億美元。

  而NASA的火星探測任務有它自己的預算。類似于火星科學實驗室漫游車“好奇”號這樣一個復雜的任務,其規(guī)模相當于一個“旗艦”任務。

  “發(fā)現(xiàn)”任務和“新前沿”任務獲取資助的機制是提案競爭。項目的首席科學家和他的團隊會撰寫一個提案,描述這個任務的概念、科學目標、需要的航天器和測量儀器、任務的管理以及任務成本。NASA評審小組會研究提案,并基于科學價值、飛船和儀器的技術準備、成本估計的現(xiàn)實性和其他風險等進行評價。獲得最好評價的提案將獲得預算。因此對于“發(fā)現(xiàn)”任務和“新前沿”任務,NASA在任務類型或應該研究哪些行星方面并沒有設置指導方向?!捌炫灐比蝿談t通常指向某一特定天體,例如歐羅巴快船。

  科技日報:科學傳播是NASA的一項重要職責。在這方面有什么經驗和做法可以分享嗎?

  大衛(wèi)·布萊維特:每一個NASA項目的預算中都有一部分被分配給教育和公共外聯(lián),被稱為EPO。每個探測項目的EPO計劃都不同,但通常包括一個公共網站、一些針對學齡兒童的項目、讓學校教師參與計劃以及博物館的活動等。我前面提到的“信使”號網站便是其中的一部分。EPO項目的目標是幫助公眾理解探測任務。由于公眾以納稅的方式為探測項目提供了經費,因此讓他們理解NASA在做什么并繼續(xù)支持太空探索是很重要的。

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