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位於夏威夷哈雷阿卡拉火山頂上的一位新哨兵正在值守,掃描天空,尋找潛在威脅的小行星和彗星。計劃用於 Pan-STARRS 專案的四架望遠鏡中的第一架於 5 月 13 日開始了專門的天空巡視。Pan-STARRS 是全景巡天望遠鏡和快速響應系統的縮寫。
Pan-STARRS 1 (PS1) 是一架中等尺寸的望遠鏡,直徑僅為 1.8 米,但它具有非常寬的視野,使其成為巡視的理想工具。它的視野一次涵蓋七平方度——大約是滿月面積的 35 倍,比 2000 年開始的具有影響力的斯隆數字巡天中使用的望遠鏡可見的天空多四倍。“就巡天能力而言,我們是世界上最大的望遠鏡,”PS1 的主管、夏威夷大學天文研究所 (IfA) 的天文學家 肯·錢伯斯說。Pan-STARRS 的運營者預測,該望遠鏡每月將完成一次從夏威夷可見的天空(約佔整個天空的四分之三)的巡視。
憑藉其寬廣的視野、14 億畫素的數碼相機以及一個複雜的可以索引每晚數百張影像並進行比較以識別移動物體的資料系統,Pan-STARRS 1 應該有助於最終實現國會授權的目標,即美國宇航局對至少 90% 的估計的超過一公里的近地天體 (NEO) 進行編目。該任務的最初期限為 2008 年,但工作幾乎完成——目前的估計表明,編目的數量約為經過地球附近的公里大小小行星總數的 86%。在可預見的未來,已知近地天體中沒有一個預計會與地球相撞。
PS1 還將有助於實現國會更雄心勃勃的目標——到 2020 年,美國宇航局繪製出 90% 的所有大於 140 米的小行星。一顆 140 米的小行星撞擊不會摧毀文明,但其衝擊力大於有史以來引爆的最大氫彈,可能會帶來嚴重的區域破壞。該類物體可能超過 10 萬個,即使是四架望遠鏡的 Pan-STARRS 也無法像國會要求的那樣儘快找到其中的 90%;儘管增加了其他望遠鏡,但 2020 年的最後期限幾乎肯定會在沒有實現目標的情況下過去。
美國宇航局近地天體專案辦公室經理 唐納德·耶奧曼斯說:“Pan-STARRS 行動開始對於近地天體界來說是個好訊息。近地天體探測效率的提高將會如何還有待觀察,但一個完全健康的 Pan-STARRS 將有能力將近地天體的發現率提高到目前速度的數倍。”
然而,Pan-STARRS 何時才能達到其計劃中的四架望遠鏡的頂峰,目前尚不清楚。華盛頓特區國家研究委員會 1 月份釋出的一份關於近地天體探測和減緩的報告指出,為四架望遠鏡系統(稱為 PS4)分配的大部分原始資金都用於建造 PS1,並且尚未確定剩餘三架望遠鏡的資金來源。“Pan-STARRS 當然會有所貢獻,但到目前為止他們只有 PS1,他們現在甚至沒有足夠的資金來建造 PS2,”馬里蘭大學帕克分校的 邁克爾·阿希恩說,他是撰寫該報告的委員會的副主席。“要成為重要的貢獻者,他們至少需要 PS4。”
IfA 的 尼克·凱撒是 Pan-STARRS 專案的首席研究員,他說 PS2 部分完成。他說,他的團隊預計很快將從美國空軍獲得下一輪建設資金,PS4 應該在三到四年內完成。“該專案的資金一直是並且將繼續逐年提供,”凱撒說。“所以總會有一些不確定性。”
另一項計劃中的下一代天空觀測站的到來將有助於近地天體事業,但 140 米的搜尋似乎是一項長達數十年的挑戰。大型綜合巡天望遠鏡 (LSST) 目前計劃於 2015 年在智利的塞羅帕瓊開始觀測,將擁有多項優於 Pan-STARRS 的升級,包括更大的望遠鏡、更廣闊的視野和 32 億畫素的相機。“LSST 顯然是這裡的龍頭,有望在減少危險小行星的數量方面取得真正的進展,”圖森市亞利桑那大學的天文學家 愛德華·貝肖爾說,他是小行星觀測卡特琳娜巡天專案的主要研究員。但貝肖爾指出,由於 LSST 小行星搜尋與其它科學專案共享望遠鏡時間,從 LSST 啟動到滿足國會對 140 米物體的要求需要 15 年的時間。
儘管 PS1 不會使近地天體界跨越 140 米的障礙,但它將對解決問題有所幫助,並有助於更好地描述威脅。該望遠鏡還將透過標記在連續影像之間出現、消失、變亮或變暗的物體,提供新的夜空閃光物體的資料集。“PS1 的新穎之處之一是它能夠使用相同的資料實現大量的科學目標,”錢伯斯說。隨著時間的推移對天空的相同區域進行取樣將揭示瞬態超新星和伽馬射線暴,錢伯斯預測該望遠鏡將定位最遙遠的類星體。“它旨在涵蓋天文學的幾乎所有領域,”他說。