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我为“信使”号“代言”

  • 发布时间:2015-08-27 01:30:41  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  文·本报记者 徐 玢

  几天前,大卫·布莱维特结束了中国之行,回到美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室,继续分析“信使”号留下的水星探测数据。今年夏天,这位曾为“信使”号“代言”的行星科学家,受中科院资助来到国家天文台,为分析嫦娥工程科学数据的研究人员提供经验和帮助。

  为什么会为“信使”号代言?未来NASA还会“派出”哪些深空探测器?作为一个最爱月球的行星科学家对中国的探月工程怎么看?大卫·布莱维特在回国前夕接受了科技日报记者的专访。

   在NASA给“信使”号设立的问答专区里,我已经回应了超过340个问题

  科技日报:作为一名行星科学家,您最喜欢太阳系中的哪颗行星?

  大卫·布莱维特:我的研究对象是太阳系内部区域那些没有大气的岩石天体,包括月球、水星和小行星。我比较偏爱月球,因为它是我博士论文的研究的对象。当时我利用地基望远镜和“克莱门汀”号飞船获得的数据对它进行了研究。人类曾经踏足这里,也是使我更偏爱它的理由。

  关于水星,我很幸运能够成为NASA “信使”号探测任务科学家团队的一员。这是上世纪七十年代“水手10号”飞掠水星后的新一代水星探测任务。多样多变是小行星的迷人之处。我也是“黎明”号任务科学团队的一员,该探测器围绕着谷神星、灶神星飞行、探测。

  之所以对这些没有大气的岩石天体感兴趣,我觉得是因为在那里我们可以研究影响行星的最基本地质过程,比如陨石撞击、火山爆发、地质构造作用等。地球、金星和火星都经历了更复杂的地质演化,大气、水、冰都对它产生影响,因此这些行星的早期历史痕迹大多消失了。

  科技日报:“信使”号是人类第一个绕飞水星的探测器。您在这个探测任务中负责哪些工作?

  大卫·布莱维特:“信使”号的科学团队分为四个小组:地质学、地球化学、地球物理以及大气和磁场。我为地质以及地球化学小组工作。我曾担任地质学研究团队主席三年,组织团队成员每周召开电话会议。我的主要研究兴趣是探索水星表面的物质构成,以及它所经历的地质过程。

  在“信使”号科学任务中,我还有一项特殊任务:为“信使”号“代言”。在NASA给“信使”号设立的网站上(http://messenger.jhuapl.edu)设有一个问答专区。在这里任何人都可以提交关于水星或者“信使”号的问题。最后,所有这些问题都会汇总给我。我可能自己做答,或者找到“信使”号项目组中知道答案的科学家或工程师来回答。从2011年初开始,我已经回应了超过340个问题。

  “信使”号的新发现,使科学家需要重新思考太阳系形成的模型

  科技日报:今年5月,“信使”号与水星撞击结束探测之旅。在它对水星的发现中,哪个最让您惊喜?未来的水星探测器的主要任务会是什么?

  大卫·布莱维特:“信使”号给我带来的最大惊喜是,水星含有大量“挥发性”元素,比如钠、钾、硫、氯。这些元素的沸点相对较低。在“信使”号之前,人们认为水星不会含有太多这些元素,因为它与太阳的距离很近。科学家认为,当行星在太阳系星云中形成时,这些元素已经大部分从水星的形成物质中消失了。“信使”号的新发现使科学家需要重新思考太阳系形成的模型。

  “贝皮·哥伦布”(BepiColombo)号将是下一个访问水星的人类探测器。它包括两个航天器:欧空局制造(ESA)的行星探测器和日本宇航局(JAXA)制造的磁层探测器。“贝皮·哥伦布”号携带的设备也与“信使”号不同。我尤其期待热红外成像光谱仪的测量结果,它能帮助我们更好地理解水星表面岩石和矿物质的类型。

  科技日报:“新视野”号成功飞掠冥王星标志着人类的探测器已经到达太阳系的九大行星,是太阳系探索的一个新开始。对于接下来的行星探测,有哪些“大动作”?

  大卫·布莱维特:人类对行星的探索总体可分为三步:第一步,飞掠;第二步,绕飞;第三步,登陆。目前太阳系行星中,只有火星和月球经历了第三阶段的探索。

  下一步,人类还有多个飞向行星的探测器。OSIRIS-Rex是NASA目前在研制的行星任务之一。它将访问近地小行星,展开探测,然后采集表面材料样本返回地球。“洞察力”(Insight)号将是第一个搭载火星地震仪的火星着陆探测器。旨在探测木星的卫星欧罗巴的探测项目“欧罗巴快船”(Europa Clipper)也处于规划阶段。前面提到的“贝皮·哥伦布”号是一个欧洲与日本的合作任务,计划在2017年发射。

  中国正在逐步展开对月球的探测,这让人兴奋,因为美国没有这样有序的探月计划

  科技日报:中国的嫦娥三号和玉兔号月球车已经登陆月球展开月面勘测任务。对于中国的太空探索计划,您有什么看法?

  大卫·布莱维特:中国正在逐步展开对月球的探测。这让人兴奋。因为美国没有这样连续性的探月计划,太空探索的优先顺序取决于国会的心情和总统的兴趣。中国已经成功发射了嫦娥一号、嫦娥二号和嫦娥三号。人类得以再次从照片中看到月球的表面,这距离阿波罗计划发回的月球照片已经过去40多年了。按照计划,嫦娥五号将携带月球样本返回地球,这让和我一样的月球科学家非常激动。此外,我听说中国可能会启动一个近地小行星探测项目。考虑到小行星的类型繁多,这类探测的科学价值非常大。

  此次访问中国期间,我主要与中科院月球和深空探测重点实验室的研究人员合作,此外,还短暂访问了南京大学和山东大学的行星研究机构。

  行星科学是一个年轻的学科,在阿波罗计划之后才建立发展起来。在中国,这门学科更为年轻。但在这一领域,中国已经有了很多优秀的研究人员,我期待中国探月工程取得更多成果。

  NASA的项目预算中都会有一部分用于帮助公众了解探测任务,以此来获得公众对太空探索的关注和支持是很重要的

  科技日报:对太空的探索是无限的,然而预算却是有限的。NASA在决定下一个探测器飞向何方时是采用哪些评判标准?又是如何决定哪些项目获得支持预算?

  大卫·布莱维特:NASA的行星探测任务有三种规模:小型,被称为“发现”任务;中等,被称为“新前沿”任务;大型,则被称为“旗舰”任务。“发现”任务的预算约为4.75亿美元,“新前沿”任务约为7.5亿美元,“旗舰”任务预算约为20亿美元。

  而NASA的火星探测任务有它自己的预算。类似于火星科学实验室漫游车“好奇”号这样一个复杂的任务,其规模相当于一个“旗舰”任务。

  “发现”任务和“新前沿”任务获取资助的机制是提案竞争。项目的首席科学家和他的团队会撰写一个提案,描述这个任务的概念、科学目标、需要的航天器和测量仪器、任务的管理以及任务成本。NASA评审小组会研究提案,并基于科学价值、飞船和仪器的技术准备、成本估计的现实性和其他风险等进行评价。获得最好评价的提案将获得预算。因此对于“发现”任务和“新前沿”任务,NASA在任务类型或应该研究哪些行星方面并没有设置指导方向。“旗舰”任务则通常指向某一特定天体,例如欧罗巴快船。

  科技日报:科学传播是NASA的一项重要职责。在这方面有什么经验和做法可以分享吗?

  大卫·布莱维特:每一个NASA项目的预算中都有一部分被分配给教育和公共外联,被称为EPO。每个探测项目的EPO计划都不同,但通常包括一个公共网站、一些针对学龄儿童的项目、让学校教师参与计划以及博物馆的活动等。我前面提到的“信使”号网站便是其中的一部分。EPO项目的目标是帮助公众理解探测任务。由于公众以纳税的方式为探测项目提供了经费,因此让他们理解NASA在做什么并继续支持太空探索是很重要的。

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