只要观测天气条件良好，中国科学院大学天文与空间科学学院博士研究生李镇业都会在社交媒体上更新流星观测情况。这些观测结果来自他和同学、老师共同创建的流星多站视频监测网。目前，这张网分布在北京及周边区域，已经记录了7000多颗流星的轨迹。
李镇业在安装流星监测站相关设备。
“建网”观星 捕捉“天外来客”
从中学起，李镇业就爱好天文学。进入大学，他报读了天文学双学位，不仅积极参与天文观测活动，还组装小型的流星相机到野外拍摄流星。在选择硕士专业方向时，李镇业坚持了自己热爱的方向——天文技术与方法。
在科研工作之余，李镇业坚持追“星”。他说，随着科技的进步和发展，流星光学观测手段经历了从目视到拍照，再到视频拍摄的多次变革。为了更好地捕捉流星的轨迹，在导师的支持下，李镇业和好友们一起组建了团队，提出要设计打造流星监测网。
“建设监测系统很复杂，涉及到多个学科方向，我们断断续续做了两三年。好在我们是一支各有所长的团队，在老师们的指导下，我们实现了合理分工。”李镇业说，除了研发工作，团队还在山里建观测站，安装观测设备。
2020年底，双子座流星雨爆发前，他们终于完成了流星监测网站的开发。夜幕降临，一颗、两颗、三颗……流星相机盯着深邃的夜空，不放过每一颗转瞬即逝的流星。当时的两个观测站从不同视角，一一记录下每颗流星的天球坐标。
“后面的所有计算工作都是由系统自动完成的。流星只要现身，系统就能实时识别、保存数据。”李镇业回忆，那一次，两个站点分别观测到了500余颗流星，后续还精确测量了76颗流星体的轨道。
“织网”追星 记录流星轨迹
与动辄距离地球数十万光年乃至更远的天体相比，流星算得上是“近在咫尺”。李镇业说，在抵达地球之前，流星就像是飞行在宇宙中的“小石子”。当它们高速飞抵地球时，与大气发生摩擦，发光发热。此时，它们所处高度仅距地面约100公里至30公里。因此，从地面上不同的位置观测流星，其飞行的角度和状态会有明显差异。这就是流星多站视频观测的重要价值。
为了更好地记录飞过北京上空的流星，团队势必要打造一张“网”，实现多角度视频观测。他们在北京及周边区域分散选址，分别在国家天文台兴隆观测基地、武清观测站、长哨营满族乡中心小学、百花山国家级自然保护区建设了流星观测站，覆盖探测范围约20万平方公里。
“夜空还是很‘繁忙’的。”李镇业笑着说，4个站点建立还不到一年时间，这张流星监测网就已经探测到7000多颗流星的轨迹。平日，各站点的数据都能实现自动收集，一颗流星划过夜空后，只需几十秒，其轨迹就能计算完成并存储到后台。
“每天醒来看到新的流星数据‘入账’，这是一件很有成就感的事情。”李镇业自豪地说。
寻迹“问”星 开展后续研究
对天文研究而言，只有图像资料远远不够，流星的轨迹如何、在哪里爆炸、陨石可能在哪里坠落，都关系到后续的科学研究工作。流星监测网的一大功能就是计算陨石的落点位置。
今年1月29日19时许，一颗明亮的火流星现身北京上空，被流星监测网的3个站点同时捕捉到。这颗流星是否会有未燃尽的部分落地？李镇业立刻调试出了这颗流星的轨迹——从北京东侧的上空闯入地球大气，在平谷区上空经历了剧烈空爆，最终消失在顺义区上空。
根据流星消失前的位置和速度，李镇业在系统中模拟生成了陨石碎片的坠落轨迹。结果显示，陨石最有可能坠落在位于昌平区和顺义区的一片长条形区域内。团队立刻组建了一支“陨石小分队”开展搜寻工作，同时公布了火流星的详细数据，希望发动更多力量加入搜索队伍。
“目前，人类通过光学观测能说清来源的陨石，在全世界范围内也只有几十颗。”李镇业说，如果能追寻踪迹获取到陨石样本，就能在实验室中开展很多依靠天文观测无法开展的后续研究。岩石成分分析、同位素组成，乃至生命迹象的寻找，都必须依托陨石样本开展研究。
“建设这张‘网’，既有寻找太阳系起源的目的，也有保护航天器安全的现实意义。”李镇业期待，未来能建立一张覆盖全国的流星监测网。（本报记者 刘苏雅）
發表評論 取消回复