NASA为何选择塞内加尔,以进一步了解一颗外太空小行星

This artist’s impression shows the first interstellar asteroid, `Oumuamua as it passes through the solar system after its discovery in October 2017. European Southern Obervatory/M. Kornmesser/Handout via REUTERS ATTENTION EDITORS - THIS IMAGE WAS PROVIDED BY A THIRD PARTY - RC16AB66CA80
Senegal has made great strides in astronomy and planetary sciences in recent years.Image: REUTERS
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2018年8月,数十名来自NASA和法国的科学家携带五吨天文设备抵达塞内加尔达喀尔。他们与21名塞内加尔科学家共同执行一项重要任务:收集宝贵数据,为2019年1月飞越一颗名为“Ultima Thule”的小行星做准备。这一项目标志着塞内加尔首次参与探索太阳系的太空任务。《非洲对话》(The Conversation Africa)的娜塔莎·约瑟夫就这项任务采访了非洲行星与空间科学倡议主席大卫·巴拉图。

塞内加尔任务的目的是什么?

NASA的新视野号飞船因向世人揭示了冥王星令人惊叹的冰封地貌而闻名。如今,它正继续驶向太阳系边缘,并前往柯伊伯带天体“Ultima Thule”——一块绕太阳运行的小岩石或脏冰块。这将是人造航天器迄今探索过的最遥远天体。

它绕太阳运行,是一个未知世界。在新视野号飞越冥王星之前,冥王星也同样是一个未知世界。

要为飞越做准备,必须准确了解该天体的大小和形状。然而,通常无法用地面望远镜观测到“Ultima Thule”;它距离太远,也太小。

确定新视野号必须飞行多远才能抵达“Ultima Thule”,一直是一项重大挑战。这时,一种名为恒星掩星的现象,以及塞内加尔,就派上了用场。

恒星掩星涉及一颗小行星和一颗恒星:小行星挡住恒星的光,使其无法到达观测者。这与日食类似,通常持续时间很短。“Ultima Thule”参与其中时,整个过程只持续约一秒。

2017年,巴塔哥尼亚的观测点曾记录到“Ultima Thule”发生的一次恒星掩星。这一事件帮助NASA计算出新视野号必须遵循的轨迹,以抵达这颗小行星。

新视野号的科学家预测,2018年8月将发生一次新的恒星掩星,在哥伦比亚、塞内加尔、马里和阿尔及利亚都能观测到。

那么,为什么选择塞内加尔?

选择时考虑了几个因素,包括安全状况、当时的气候条件、是否存在潜在的科学合作伙伴,以及可用设施。

近年来,塞内加尔在天文学和行星科学领域取得了长足进展。这主要得益于塞内加尔天文学促进协会,该协会由马拉姆·凯雷领导。一些塞内加尔研究人员也参与了我负责的非洲行星与空间科学倡议。

Image: 让-吕克·多韦尔涅,《天空与太空》杂志记者

因此,NASA将工作重点放在塞内加尔。它派出21支团队前往该国,并派出6支前往气候条件较差的哥伦比亚。另有一支由阿尔及利亚天文学家组成的团队,来自天体物理与地球物理研究中心,也尝试在阿尔及利亚南部观测这次掩星。

那么,这次任务成功了吗?

有三个夜晚用于准备和培训。塞内加尔的21支团队由塞内加尔、法国和美国科学家组成。参与者根据经验、团队合作能力以及掌握新技能的速度进行遴选。

一段延时视频展示了达喀尔附近新城迪亚姆尼亚迪奥的培训活动。巴黎天文台的弗朗索瓦·科拉斯拍摄。

每支团队负责一台望远镜和一套数据采集系统。在前两个培训夜晚,他们调整望远镜方向,将即将被“Ultima Thule”遮掩的恒星置于视野中,并记录10或20分钟的图像。

遇到技术问题时,我们及时处理,并按需重新安排团队。第三个夜晚,各团队前往预先确定的21个地点,在乡村和偏远地区进行实地条件下的训练。观测点附近村庄的居民十分热情友好——有时,即使他们半夜发现自家田地里出现了三个陌生人和一台大型望远镜,也依然如此。

恒星掩星发生在第四个夜晚。我们的团队都已就位。有些团队因云层遮挡视野,未能收集到任何数据。其他团队则在预测的掩星时间前后各10分钟拍摄了图像。目前,新视野号团队正在处理这些数据。

Image: NASA

塞内加尔的科学界将如何受益于8月的任务?

这次实验远不只是来自知名科研机构的研究人员对一个发展中国家的短期访问。它是科学与国际合作的鼓舞人心的范例。

但这类倡议只有融入一个国家的长期科学规划,才能真正发挥价值。塞内加尔正是这样做的。政府认识到,这项工作符合其高等教育和研究领域的一些总体规划。

我们甚至获准拜会塞内加尔总统,

Image: 塞内加尔研究、高等教育与创新部惠允提供

在总统府前与塞内加尔共和国总统麦基·萨勒合影。合影中有塞内加尔、法国和美国的研究人员,以及法国和美国的外交代表。照片由塞内加尔研究、高等教育与创新部惠允提供

高等教育、研究与创新部长玛丽·特乌·尼亚内及其团队在观测前后组织了公众科普活动。

科学家们为公众举办了讲座,其中一些来自当地,另一些来自法国和美国。讲座引发的精彩提问和讨论令我们所有人印象深刻。人们不仅询问科学本身,也关心行星科学研究以及电信等相关技术如何助力塞内加尔的经济和科学发展。

负责塞内加尔和哥伦比亚实验的马克·布伊对我说,他从未见过非科学家群体对知识有如此强烈的渴望。真正令人振奋的是,许多年轻人参加了这些活动,这或许能激励新一代科学家。

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