苏联探测器“福波斯1号”在1988年飞往火星途中失联。近四十年后,研究者提出猜想,一个直径约11米、五分多钟自转一圈的近地天体就是它。引出这个猜想的,是编号1998 KY26的天体在轨道上留下了一处仅靠引力解释不了的偏差。把失联探测器和它的路线接起来,研究者却得假设两次没有记录的点火。
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福波斯探测器展陈模型。
轨道为什么跑偏
天文学家拿不同年份测到的位置和雷达数据来比。只把太阳和行星的引力算进去,预测轨道与观测还差一点。那点额外加速度里,有一个明显的分量垂直于轨道面,像是把物体往绕日轨道的平面外轻轻推。按美国喷气推进实验室的轨道表,2039年5月那次掠过,最近也相隔约1620万公里,相当于地月平均距离的42倍。
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双子座南望远镜拍摄,圈内是1998 KY26。
先前有人猜是水冰受热后升华,从表面逸出时把天体往反方向推。望远镜始终没给出它有彗尾的证据。新发表的热模型换了个问法,埋在里面的水冰能撑多久?研究者改动尺寸、导热性能、自转轴等条件做了13组模拟。即使把水冰埋在深处,模型算出来的温度仍偏高,冰很难长久保留。持续靠水汽推着走的解释因此变弱。
阳光同样会推东西。光被表面吸收或反射,都会施加微小的推力。表面吸热后再发出红外辐射,也会产生反冲。如果表面各处冷热不均,反冲就会偏向某一侧。法尔诺基亚团队把这两股力加进一个略扁的小行星模型,已经能很好地拟合观测轨道。薄薄的太阳能板能被光推,转得飞快的小行星也能。
飞船猜想的两次点火
希伯德和洛布等人的预印本里,太阳能板加上机身的模型,确实能复现几组望远镜记录的亮暗变化。在轨道计算中,加入太阳能板受光的模型,误差比只算引力时缩小约11%。同一份预印本里,直接把额外加速度分成三个方向来拟合,误差还略小一点。轨道拟合支持有额外的力,单凭这11%辨认不出太阳能板。
认成同一艘飞船,还得补上1988年至发现天体之间的路线。研究者反推,探测器得在失联前后改变一次速度,1996年再改变一次,两次合计约每秒1.9公里。这个数是为接上轨道算出来的。尤其是第二次,已经距失联近八年,手头没有遥测记录可以印证。
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隼鸟二号抵近示意。
日本的隼鸟二号计划在2031年抵达。等距离拉近,照片里的细节才有机会结束争论。比如规则排列的板和支架,可以对照旧探测器的构造。若表面呈现岩块、裂纹一类的特征,近距离光谱还能帮忙判断它属于哪类岩石。
你认为这是苏联失联飞船?还是一艘外星人飞船?或者一颗奇怪的小行星?
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