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美国宇航局的小行星撞击DART任务已经准备就绪

放大字体  缩小字体 来源:admin 2024-08-19 00:29  浏览次数:71 来源:本站    

  

  

  当美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)撞上微小的小行星Dimorphos时,这将是我们第一次尝试证明我们有能力偏离危险的小行星。

  几十年来,世界各地的科学家一直在扫描天空,寻找地球附近有潜在危险的小行星。随着天文学家发现的近地小行星越来越多,人们的注意力现在转向了,如果发现了一颗即将发生碰撞的小行星,我们该如何保护地球。其中一种技术是蛮力,为了测试它,DART将在美国东部时间9月26日晚上7点14分(格林威治标准时间23点14分)与560英尺宽(170米)的Dimorphos相撞。

  Dimorphos与另一颗宽2600英尺(780米)的小行星Didymos是一个双星系统的成员,这使它成为衡量我们偏转能力的理想目标。DART所谓的“动能撞击”将改变Dimorphos围绕Didymos的轨道,因为两块岩石是引力结合的,撞击不可能让Dimorphos意外地在太空中倾斜。

  这次实验标志着美国宇航局的步伐发生了变化,迄今为止,美国宇航局一直将其航天器专注于科学研究。然而,NASA行星防御协调办公室主任林德利·约翰逊(Lindley Johnson)表示,DART任务并不意味着对危险物体思考政策的改变,而是迄今为止所做工作的延续。

  他告诉Space.com:“从一开始,我们的使命就不仅是寻找小行星,而且还致力于研究技术和技术,可以用来使小行星偏离撞击轨道,如果我们找到了小行星的话。”“DART只是我们认为正在进行的项目的第一次测试。”

  DART的起源可以追溯到20年前,当时欧洲航天局(European Space Agency)的科学家们考虑过一项名为“唐吉诃德”(Don Quijote)的动力撞击器任务(以西班牙著名小说中的同名骑士命名)。尽管这一特殊任务从未实现,但2011年,美国宇航局和欧洲航天局的代表讨论了一项名为AIM(小行星撞击任务)的潜在联合偏转任务。这演变成了两个独立但相互关联的任务:DART和欧洲航天局的赫拉任务,后者将在DART的基础上,于2026年访问Didymos和Dimorphos,观察撞击的后果,并对双小行星系统进行科学研究。

  如果DART成功了,行星科学家认为它只是我们努力学习如何保护地球免受危险小行星伤害的开始。

  约翰逊说:“我们肯定会在未来进行测试,无论是针对不同类型的小行星,还是测试另一种技术,比如重力拖拉机。”重力牵引车需要将一个大型宇宙飞船停在小行星旁边。航天器虽然比小行星小,但有足够的重力将小行星拉向它。发射离子发动机,牵引车理论上能够将小行星拉离与地球碰撞的轨道。

  或者,离子发动机的推力也可以将一颗小行星推离地球。或者放置在小行星表面的太阳反射器可以利用阳光将太空岩石推开。

  “有很多想法,”约翰逊说。

  然而,虽然这些偏转方法应该适用于较小的双形类小行星,但移动较大的小行星将需要更大的冲力。法国国家科学研究中心(CNRS)的科学家、赫拉任务的首席研究员帕特里克·米歇尔(Patrick Michel)说,能够使一颗0.6英里宽(1公里)的小行星偏转将是“梦想”。

  但他怀疑我们仅仅用动能冲击器就能使这么大的小行星偏转。他告诉Space.com:“我认为这行不通,因为它太大了。”

  那么,怎样应对更大的小行星呢?米歇尔说:“我们在规模上有一个门槛,我们不得不提到‘坏词’:核。”“移动一公里大小的小行星需要如此多的能量,只有核装置才能提供。好消息是,我们知道几乎所有1公里长的物体,至少在下个世纪,没有一个对我们构成威胁。”

  从理论上讲,这给了我们时间,尽管仍有可能在碰撞过程中发现小行星,因为仍有大量的太空岩石有待发现。

  天文学家预测,大约有25000个相当大的物体穿过地球的轨道。在那些直径大于0.6英里(1公里)的小行星中,大约97%已经被发现,如果它们撞击地球,就会威胁人类文明。对于较小的,直径460英尺(140米)或更大的小行星,如果它们与地球相撞,可能会造成重大的区域破坏,目前估计已经发现了42%。目前还没有发现会与地球发生碰撞的行星,至少在下个世纪左右不会。

  科学家们仍在寻找,有许多地面和太空天文台的贡献。夏威夷的Pan-STARRS望远镜和亚利桑那州的卡特琳娜巡天望远镜都是由美国宇航局资助的,用于搜索近地小行星,智利的Vera C. Rubin天文台也将在本十年后期开始科学运作时发挥作用。在太空中,NASA的NEOWISE任务——旧的宽视场红外探测探测器的一个新任务——已经领先一步,发现了数千颗小行星。

  据美国宇航局称,这些搜索现在平均每年发现约500个大型近地天体(neo)。但是,在2.5万颗疑似大于460英尺的近地小行星中,迄今为止只有大约1万颗被确认,这意味着,以目前的发现速度,将它们全部找到还需要30年时间。

  为了加快速度,美国宇航局计划在2026年之前发射近地天体探测任务。作为一架红外太空望远镜,近地天体勘测者号将搜寻并描述地球3000万英里(5000万公里)范围内所有大于460英尺的危险小行星和彗星的特征。

  约翰逊说:“近地天体勘测者号旨在10年内找到剩余的小行星。”

  虽然DART是第一个试图使小行星偏转的任务,但世界各地的太空机构多年来一直在访问小行星。2001年,美国宇航局的“近地鞋客”任务访问并降落在近地小行星爱神星上,JAXA的“隼鸟”和“隼鸟2号”样本返回任务访问了近地小行星Itokawa和Ryugu。美国宇航局的奥西里斯-雷克斯任务目前正在从小行星本努带回样本,当然赫拉将在2024年发射后加入这一行列。这些任务正在描述不同种类的近地小行星,并确定它们的组成和内部结构,所有这些都有助于告知偏转任务的工作情况。

  然而,现在所有的目光都集中在DART上,以及它在9月26日与Didymos和Dimorphos的交会上。如果任务按计划进行——这仍然是一个很大的“如果”,那么它将给我们信心,人类有一个可行的方法来保护地球。

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