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NASA的DART任务将以行星防御的名义故意撞上小行星的月球

2021-10-06 14:44国际新闻 人已围观


一艘故意撞上小行星的航天器正准备发射。DART 任务,或称 NASA 的双小行星重定向测试,将于太平洋时间 11 月 23 日晚上 10 点 20 分乘坐 SpaceX Falcon 9 火箭从加利福尼亚州范登堡太空部队基地发射升空。

在 11 月发射后,美国宇航局将在 2022 年 9 月测试其小行星偏转技术,以了解它如何影响近地小行星在太空中的运动。这种小行星偏转技术的目标是 Dimorphos,一颗围绕近地小行星 Didymos 运行的小卫星。这将是该机构首次代表行星防御全面展示此类技术。

近地天体是小行星和彗星,它们的轨道距离地球 3000 万英里。探测可能造成严重伤害的近地天体或 NEO 的威胁是 NASA 和世界其他空间组织的主要关注点。

Didymos 和 Dimorphos

二十年前,一个涉及近地小行星的双星系统被发现有一个卫星围绕它运行,称为 Didymos。在希腊语中,Didymos 的意思是“双胞胎”,用于描述直径近半英里的较大小行星如何被直径为 525 英尺的较小卫星环绕。当时,月亮被称为 Didymos b。塞萨洛尼基亚里士多德大学的行星科学家兼 DART 团队成员 Kleomenis Tsiganis 建议将月球命名为 Dimorphos。

“Dimorphos,意思是‘两种形式’,反映了这个物体作为第一个轨道‘形式’被人类显着改变的天体的地位——在这种情况下,是由于 DART 的影响,”Tsiganis 说。“因此,它将成为人类以两种截然不同的形式发现的第一个物体,一种是在撞击前被 DART 看到,另一种是在几年后被欧洲航天局的赫拉看到。”

这是美国宇航局的 DART 航天器和意大利航天局的 LICIACube 在撞击 Didymos 系统之前的插图。2022 年 9 月,Didymos 和 Dimorphos 将距离地球相对较近,距离地球 6,835,083 英里(1100 万公里)。现在是执行 DART 任务的最佳时机。

据美国宇航局称,DART 将故意撞入 Dimorphos 以改变小行星在太空中的运动。这次碰撞将由 LICIACube 记录,LICIACube 是意大利航天局提供的伴星 CubeSat 或立方体卫星。CubeSat 将在 DART 上运行,然后在撞击之前从它部署,以便它可以记录发生的事情。

美国宇航局总部 DART 项目科学家汤姆·斯塔特勒 (Tom Statler) 在一份声明中说:“天文学家将能够比较 DART 动力撞击前后地球望远镜的观测结果,以确定 Dimorphos 的轨道周期变化了多少。” “这是告诉我们小行星如何对我们的偏转努力做出反应的关键测量。”

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撞击几年后,欧洲航天局的赫拉任务将对 Didymos 和 Dimorphos 进行后续调查。虽然 DART 任务是为美国宇航局行星防御协调办公室开发并由约翰霍普金斯大学应用物理实验室管理,但该任务的团队将在称为小行星撞击和偏转评估或 AIDA 的国际合作下与赫拉任务团队合作。

“DART 是测试危险小行星偏转方法的第一步,”美国宇航局总部 DART 项目执行官 Andrea Riley 在一份声明中说。“潜在危险的小行星是全球关注的问题,我们很高兴能与我们的意大利和欧洲同事合作,从这次动力学撞击偏转演示中收集最准确的数据。”

首创的使命

选择 Dimorphos 来执行这项任务是因为它的大小与可能对地球构成威胁的小行星有关。DART 将以每小时 14,763.8 英里的速度撞上 Dimorphos。DART 上的一个名为 DRACO 的摄像头和自主导航软件将帮助航天器检测并与 Dimorphos 相撞。

这种快速的撞击只会改变 Dimorphos 绕 Didymos 运行 1% 的速度,这听起来并不多——但它会将月球的轨道周期改变几分钟。这种变化可以通过地球上的地面望远镜观察和测量。据欧洲航天局称,这也将是人类第一次以可测量的方式改变太阳系天体的动力学。

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撞击三年后,赫拉将前往详细研究 Dimorphos,测量月球的物理特性,研究 DART 撞击并研究其轨道。这听起来像是在影响和后续行动之间等待了很长时间,但这是基于过去的经验教训。

2005 年 7 月,美国宇航局的深度撞击航天器向一颗 Tempel 1 彗星发射了 815 磅重的铜质撞击。但航天器无法看到产生的陨石坑,因为撞击释放了大量的灰尘和冰。然而,美国宇航局 2011 年的星尘任务能够描述这种影响——一个 492 英尺的裂痕。

DART 和 Hero 收集的宝贵数据一起将有助于制定行星防御战略,特别是了解需要什么样的力量来改变可能与我们星球相撞的近地小行星的轨道。

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