史上首次,人类探测器撞击改变小行星轨道,科学家:蚊子撞足球


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小行星撞击地球 , 是人类在地球上生存和发展的最大威胁之一 。

在地球历史上 , 发生过多次因小行星撞击引起的物种灭绝事件 , 一颗直径十公里的小行星 , 就可以对地球造成超级火山爆发 , 特大海啸等一系列毁灭性的灾难事件 , 而在太阳系中 , 大大小小的小行星不计其数 , 仅在火星与木星轨道之间 , 就存在着近十万颗的小行星带 。

1994年 , 一颗名为苏梅克-列维九号的彗星撞上了木星 , 它的直径仅有1.5千米 , 但撞击释放的能量达到了40万亿吨TNT当量 , 相当于30亿颗广岛原子弹的威力 , 如果撞上地球 , 即便人类没有被完全灭绝 , 也会一下子被打回石器时代 , 上万年的文明发展毁于一旦 , 因此应对和防范小行星带来的威胁 , 是全人类不可懈怠的大事 。

人类能应付小行星吗?
美国国家航空航天局的DART航天器之前以高超音速撞上了一颗遥远的小行星Dimorphos , 它的目标是改变小行星的运行轨道 , 以验证用这种方式保护地球免受小行星攻击的可能性 , 这也是人类首次尝试改变宇宙中天体的运动 。

早在2012年NASA就开始筹划DART任务 , 欧洲航天局也参与了该项目 , 撞击目标是一个直径160米的小行星 , 它属于一个双小行星系统 , 围绕着更大的行星“迪迪莫斯”(Didymos)旋转 。

它们并不会撞向地球 , 根据轨道计算 , 这个双星系统会在距离地球1100万公里处掠过 , 也正因为它们距离地球较远 , 哪怕实验失败也不会对地球造成威胁 , 所以才被选为靶标 。

2021年12月 , DART搭乘着SpaceX的火箭飞向太空 , 在NASA的飞行指挥下它完成了大部分航程 , 并在7月份用自带的侦察和光学导航小行星相机拍摄了目标系统的243张图像 , 地面研究人员通过这些图像完成了对目标行星的精准定位 , 随后的一个月团队又进行了三次轨迹矫正模拟 , 进一步降低了航天器撞击轨道的误差幅度 。

在DART太空旅程的最后几个小时 , 地面人员把控制权移交到了航天器上的自主机载导航系统 , 期间DART上的天龙相机以每秒1帧的速度实时记录并传回地球 , 由约翰斯.霍普金斯大学应用物理实验室任务操作中心实时监控 , 并在华盛顿特区外的NASA航天局进行直播 。

除此之外 , DART还携带了LICIACube卫星 , 它已经在撞击的11天前脱离母体 , 将在距离撞击点1000千米远的地方观察撞击过程 , 并对撞击坑近距离研究 。

由于撞击目标Dimorphos非常小 , 直径只有170米 , 所以在撞击一小时前才在远处看到了它 , 并且在传感器上还只有一个像素点的大小 , 随着DART的逐渐靠近 , Dimorphos开始越来越大 , 直到铺满NASA的直播屏幕 , 然后信号中断 , 这代表DART成功撞向Dimorphos 。

如果DART的撞击达到预期效果 , Dimorphos围绕Didymos的公转轨道将会偏移1% , 科学家事先并不知道Dimorphos的质地 , 要知道撞击结果究竟如何 , 还要等待LICIACube传回的数据 , 它将对整个小行星进行拍摄 , 整个过程大概需要几周到几个月的时间 。

这并不是NASA首次的太空撞击实验 , 早在2005年 , NASA就使用深度撞击号小型飞船装上了斯坦普一号彗星 , 不过这次撞击并不是为了改变它的轨道 , 只是为了搞清楚彗星的组成结构 , 所以和本次任务的意义还是完全不同的 。

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