作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2021/11/21 14:35:49
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NASA首个行星防御任务将击推一颗小行星

 

 NASA的DART航天器将以每秒6公里的速度撞击一颗小行星,从而改变其轨道。图片来源:NASA/JOHNS HOPKINS APL

据《科学》报道,美国国家航空航天局(NASA)将于下周以行星防御的名义发射一个探测器,该探测器将在2022年底冲向一块相当大的太空岩石,并希望能改变其轨道。

虽然该任务——双小行星重定向测试(DART)的天体目标对我们的星球没有危险,但该任务可以评估潜在危险物体偏离地球的可行性。这项耗资3.25亿美元的任务最早可能于11月24日由SpaceX猎鹰9号火箭从加州范登堡太空部队基地发射。

天上的碎片会不断地落进地球的大气层,其中绝大多数都很小,都会被燃烧殆尽,有的则会落入地表,成为陨石。NASA已经对90%以上1公里大小或更大的潜在“杀手”进行了分类,并表明在未来几个世纪内,它们都不会危及地球,但NASA尚未发现所有较小的威胁。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家、DART系统工程师Elena Adams表示:“即使是160米宽的小行星也能造成重大破坏,像曼哈顿这样的城市将被完全摧毁。”

多年来,研究人员提出了多种应对致命小行星威胁的方法:用激光蒸发,利用航天器的引力改变它们的航向,或者在它们附近引爆核弹。DART将尝试最简单的选择之一——击中它们并改变它们的轨道。

发射后,DART将展开它的太阳能电池板,用大约10个月的时间巡航到一对名为Didymos和Dimorphos的一个近地双小行星系统。较大的天体Didymos直径约为780米,而DART的目标是直径约为160米的Dimorphos。选择追踪较小天体的部分原因是它像卫星一样与Didymos有引力关系,DART的助推不太可能意外地将Dimorphos送上与地球相撞的轨道。

DART只有一个真正的仪器——高分辨率成像仪,它将把图像传回给研究人员。Adams说,大约在它到达双子星之前一个月,成像仪将首次发现Didymos,并向Dimorphos导航。在撞击前大约10天,航天器将部署一个由意大利航天局建造的小型立方体卫星,跟踪并记录撞击的后果。DART在自我毁灭前4小时将完全自动。

DART会以每秒6公里以上的速度冲向目标,比战斗机的速度快10倍,足以在目标上留下一个10到20米宽的弹坑。由于Dimorphos以每小时0.5公里的速度围绕母体转动,因此,碰撞会将小卫星踢到一个更短的轨道上,地球上的雷达仪器将测量到这种变化。来自意大利立方体卫星的图像将允许科学家研究烟柱和由此产生的陨石坑,提供有关小行星组成的信息。

确切地说,DART对Dimorphos的推动取决于很多因素。美国布朗大学地质学家Peter Schultz说:“宇宙飞船可以降落在一块岩石上,把那块岩石炸成碎片,但几乎没有给小行星带来什么动力。或者它可能以一个不能使力最大化的角度撞击,许多小行星被认为是松散的碎石堆,在这种情况下,DART最终可能会散射出一团岩石云。

 
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