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Nature:宇宙飞船将在第一次行星防御试验中撞向小行星Dimorphos

发布日期:2022-01-09 03:12   来源:未知   阅读:

  Nature:宇宙飞船将在第一次行星防御试验中撞向小行星Dimorphos

  预定于11月23日从加州发射,该航天器被称为双小行星重定向测试(DART)1。它的目标是一对在太空中一起旅行的小行星,当它们围绕太阳运行时,一个围绕另一个运行。两颗卫星中较小的一颗直径160米,围绕着比它大近5倍的Didymos运行。

  美国国家航空航天局即将发射一艘价值数百万美元的宇宙飞船,并将其撞向一颗小行星。然而,这并不是一个灾难性的错误,而是保护地球免受致命小行星伤害的第一次测试。

  美国宇航局正在撞击的小行星Dimorphos对地球没有威胁。但是研究人员想知道他们是否能改变它的轨道,在他们可能需要使用这种策略来改变一个真正危险的小行星之前。

  位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(JHU-APL)的行星科学家安迪·里夫金(Andy Rivkin)说:“在我们的一生中,大到足以成为问题、我们不得不转向的可能性非常小。”该实验室为美国宇航局建造了这艘宇宙飞船。“但有时你的数字会在你意想不到的时候出现,所以有一份保险政策是好的。”

  预定于11月23日从加州发射,该航天器被称为双小行星重定向测试(DART)1。它的目标是一对在太空中一起旅行的小行星,当它们围绕太阳运行时,一个围绕另一个运行(参见“不那么温和的推动”)。两颗卫星中较小的一颗直径160米,围绕着比它大近5倍的Didymos运行,Didymos以希腊单词“孪生”命名。

  如果DART发射成功,在明年9月底或10月初,它将以每秒6.6公里的速度一头撞向Dimorphos。这次撞击会缩小Didymos的轨道,使它比之前至少快73秒。(Dimorphos得名于希腊语,意为“有两种形式”,表明美国国家航空航天局(NASA)打算改变这颗小行星的轨道。)天文学家将使用地球上的望远镜观察Didymos轨道变化的迹象——当Dimorphos从它的前后经过时,它的亮度会随着时间的推移而变化。

  参与这项任务的JHU-APL行星科学家南希·夏博特(Nancy Chabot)说,这种复杂的设计是为了验证这样一种想法,即撞击一颗小行星可以给它足够的推动力,使其避免撞击地球。她说,使用Dimorphos和Didymos这对不具威胁性的组合是“进行第一次测试的一种非常聪明和安全的方式”。撞击将发生在小行星距离地球1100万公里的时候。

  小的小行星和小行星碎片一直在撞击地球,但它们中的大多数在大气中解体,或以陨石的形式无害地落到地面。美国国家航空航天局(NASA)已经确认了超过2.7万颗具有接近地球轨道的小行星。令人担忧的是,一些新的小行星可能会出现,直接朝地球方向飞去——而且它的体积足够大,一旦撞上地球就会造成严重的后果,就像6600万年前导致地球上恐龙和其他生命灭绝的小行星一样。

  太空科学家们已经提出了各种各样的想法来与即将到来的小行星作战,其中最引人注目的是用核武器轰炸它们。其他一些不太有电影价值的策略包括,通过在小行星旁边飞行一艘宇宙飞船,利用引力牵引它,或者像3.3亿美元的DART任务那样撞击它,来改变小行星的轨道。

  约翰霍普金斯大学应用物理实验室的研究人员在7月的测试中检查了DART航天器。埃德·惠特曼/美国国家航空航天局/约翰·霍普金斯大学APL

  取决于DART撞击小行星的角度,它可能会激起一小团尘埃和碎石。这次撞击可能会留下一个直径约10米的陨石坑。与此同时,航天器残骸的碎片可能会散落在小行星的表面,但DART将如何解体仍有待观察。“仅仅从犯罪现场的感觉来看,我们很多人都很好奇,”Rivkin说。

  研究人员将有机会找到答案,因为几分钟后,一个由意大利航天局资助的微型探测器将飞过去拍摄事故后的照片。它被命名为LICIACube,将搭载DART飞行,是该机构的第一个自主制导深空任务。LICIACube将在撞击前10天从DART中释放,并在离Dimorphos 55公里以内。当它呼啸而过时,它的相机应该能发现尘埃云,如果撞击产生了尘埃云,可能会发现由此产生的陨石坑。“我们可能会对我们收集到的图像感到惊讶,”罗马国家天体物理研究所的天文学家Elisabetta Dotto说。该研究所正在领导参与licicacube的意大利大学和机构的合作。

  镖任务收集的数据将帮助科学家了解影响影响小行星,梅根·勃拉克Syal说,加州的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的物理学家,谁将模型Dimorphos会发生什么变化。但是DART只是一种太空岩石的测试。可能会出现这样的情况:行星防御者希望以比DART击中Dimorphos时的速度更快的速度撞击一颗小行星,或者他们需要用几个撞击器撞击一颗小行星以改变其轨道。“我们需要做更多这样的实验,”Bruck Syal说。

  尽管许多其他航天器在生命的尽头被故意撞向天体,但DART有望成为第一个以拯救地球的名义撞击行星体的航天器。