在浩瀚的星空中，有幾百萬顆大大小小的近地天體，有些化作璀璨的流星落在地球上，有些擦過甚至撞擊地球，這就可能構(gòu)成相當(dāng)?shù)耐{。

　　記者5日從中科院紫金山天文臺(tái)了解到：目前最大一顆對(duì)地球構(gòu)成潛在威脅的近地天體——圖塔蒂斯小行星的研究獲得重要進(jìn)展，《自然》出版集團(tuán)旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》11月2日在線發(fā)表了研究成果。完成探月任務(wù)之后的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星，對(duì)圖塔蒂斯小行星的飛越探測(cè)，功不可沒。

　　可能存在的數(shù)百萬顆近地天體，成為地球的長(zhǎng)期隱患

　　近地小行星圖塔蒂斯早在1934年2月就被首次觀察到，之后的數(shù)十年，它神秘地“消失”了。直到1989年1月才再度被天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，并被命名為“圖塔蒂斯”，意為西方凱爾特人神話中的“戰(zhàn)神”，國(guó)際編號(hào)為4179。

　　這顆小行星形狀似花生，又像啞鈴，直徑約5千米，體積約1.70千米×2.03千米×4.26千米，軌道遠(yuǎn)日點(diǎn)接近木星軌道，近日點(diǎn)處于地球軌道附近。

　　在2012年以前，該小行星基本每4年接近地球一次，上一次接近地球是在2012年，距離地球約700萬千米。由于其軌道近年來改變等原因，下一次近地飛行大約在2069年。值得一提的是，2004年它與地球接近距離僅約150萬千米，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)與地球在太空尺度下的距離太近，圖塔蒂斯被美國(guó)航空航天局收入“潛在危險(xiǎn)小行星名單”。

　　天文學(xué)家介紹，近地天體撞擊地球的事件并非聳人聽聞，時(shí)常發(fā)生。2013年2月15日，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克隕石事件，致使1200人受傷，近3000座建筑受損；20世紀(jì)初的通古斯大爆炸，爆炸威力相當(dāng)于2000萬噸TNT炸藥，超過2150平方千米內(nèi)的8000萬棵樹被焚毀；此外，地球上諸多撞擊坑都表明著近地天體的威脅。

　　圖塔蒂斯課題的負(fù)責(zé)人、中科院紫金山天文臺(tái)研究員季江徽介紹，在地球附近估計(jì)存在數(shù)百萬顆幾十米大小、未被發(fā)現(xiàn)的近地天體，它們構(gòu)成了地球與人類生存的長(zhǎng)期隱患。因此，組建地基與空基跟蹤監(jiān)測(cè)網(wǎng)開展近地天體預(yù)警顯得尤為必要和緊迫。預(yù)警和消除威脅的前提，就是對(duì)近地天體有所了解，也就是先弄明白其組織成分、結(jié)構(gòu)和演化等基本信息。

　　“雖然還沒有付諸實(shí)踐，但目前美國(guó)、歐洲等地的科學(xué)家已經(jīng)對(duì)消除近地天體的威脅有了一些基本設(shè)想。例如對(duì)體積微小的，可以通過‘抓捕’等措施將其抓到月球附近；對(duì)結(jié)構(gòu)相對(duì)松散、較輕的，可以采取撞擊、炸碎手段減少威脅；對(duì)一些體積和質(zhì)量較大的，則可以從其表面抓取石頭，以改變其運(yùn)行軌道。”季江徽說。值得注意的是，從迎著太陽的一面飛來的小行星，地面上的普通望遠(yuǎn)鏡可能無法捕捉到，這就需要倚賴空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行全天候拉網(wǎng)式普查，以求無一遺漏。

　　“嫦娥二號(hào)”在國(guó)際上首次對(duì)“戰(zhàn)神”實(shí)現(xiàn)近距離探測(cè)

　　很多人可能不知道，“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星在執(zhí)行探月任務(wù)之外，還肩負(fù)著飛越圖塔蒂斯小行星并進(jìn)行科學(xué)探測(cè)的使命。據(jù)天文學(xué)家介紹，在空間探測(cè)中，“多任務(wù)多目標(biāo)”方式十分常見，主要是為了獲得更高的科學(xué)回報(bào)。季江徽介紹，探測(cè)小行星的具體過程，也有多種形式，有“嫦娥二號(hào)”這種飛越探測(cè)，也有像騎車陪跑一樣跟隨小行星的“伴飛”探測(cè)，還有附著在小行星表面進(jìn)行勘察甚至抓取一些樣品回地球分析取樣的返回探測(cè)等方式。

　　2012年12月，“嫦娥二號(hào)”與圖塔蒂斯小行星由遠(yuǎn)及近擦身而過，首次實(shí)現(xiàn)中國(guó)對(duì)小行星的飛越探測(cè)，兩者最小近距離不到1千米，交會(huì)時(shí)“嫦娥二號(hào)”星載監(jiān)視相機(jī)首次對(duì)小行星進(jìn)行了高分辨率光學(xué)圖像拍攝。這是國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)對(duì)該小行星近距離探測(cè)。

　　能實(shí)現(xiàn)“嫦娥二號(hào)”與圖塔蒂斯的千米級(jí)飛越探測(cè)，離不開紫金山天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)精確確定圖塔蒂斯的軌道。基于“嫦娥二號(hào)”數(shù)據(jù)，研究人員進(jìn)而揭示了這顆小行星的物理特性、表面特征、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與形成機(jī)理。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被Nature中文版推薦為研究亮點(diǎn)，研究成果連續(xù)兩年入選國(guó)內(nèi)“年度十大天文科技進(jìn)展”。

　　今年早些時(shí)候，研究人員還基于“嫦娥二號(hào)”數(shù)據(jù)，深入開展了圖塔蒂斯小行星自轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)其自轉(zhuǎn)狀態(tài)十分復(fù)雜，可以理解為像陀螺一樣繞著一個(gè)不停轉(zhuǎn)動(dòng)的軸在空中轉(zhuǎn)動(dòng)甚至“翻跟頭”。這一研究成果發(fā)表在《英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。

　　此外，研究人員還在圖塔蒂斯小行星表面識(shí)別出200多個(gè)碎石，直徑大小從10米到61米不等。對(duì)碎石的累積大小頻率分布統(tǒng)計(jì)顯示，它們呈現(xiàn)較陡的斜率，表明自形成以后遭受了較高程度的破碎過程，或來自后續(xù)撞擊改造，或來自小行星表面晝夜溫差變化引起的熱疲勞。

　　“研究人員通過幾百?gòu)埞鈱W(xué)影像的反復(fù)對(duì)比，從不同角度利用光的陰影、凸起等特征，識(shí)別出石頭，并將其數(shù)量數(shù)清楚，這是非常困難的，但很有意義?！奔窘战榻B，研究發(fā)現(xiàn)，這顆由石頭構(gòu)成的小行星，并非一個(gè)整體，而是由很多“碎石堆”堆積在一起構(gòu)成的一個(gè)較為松散的結(jié)構(gòu)。和金屬構(gòu)成的小行星相比，通過爆炸將其炸碎相對(duì)容易；同時(shí)，研究人員也已經(jīng)對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)演化有了基本認(rèn)識(shí)，如果未來在其表面安放炸藥等，就能獲知所需要考慮的速度、引力等因素。

　　據(jù)介紹，相比于近地小行星數(shù)量之巨，目前科學(xué)家們所掌握的資料非常之少。在不遠(yuǎn)的將來，我國(guó)或?qū)l(fā)射一顆專門用于探測(cè)小行星的空間探測(cè)器。