[迈出了我国自主探测行星第一步]美国航天局终于实现人类历史上第一次改变小行星轨迹

月球探测发射计划连续多次“鸽子”,美国航天局NASA终于实现了人类历史上第一次改变小行星轨迹的尝试。。

北京时间27日上午7:14,NASA和Jones Hopkins大学应用物理研究所联合进行的“双小行星转换测试”飞船在距离地球1140万公里的地方成功撞击了“65803双胞胎星”的卫星“双卫一”。这是NASA所属的“行星防御协调室”自2016年创立以来首次“防御”项目。

碰撞前最后几秒宇宙飞船传送的视频。

这艘飞船的主体是1.2米高,长宽都是1.3米,重量只有570公斤。遇到数百万吨的“双位日”,似乎完美地诠释了“乱石”。飞船的撞击速度达到每秒6.6公里,可以将“双卫一”的时速降低约1.5米。

蓝色标志从左到右依次是“DART”飞船“双位日”“双生日”大小对比“DART”太阳能电池板展开后长度可以达到19米,但主体不是很大。

除了意大利的单独参与外,欧洲航天局还计划于2024年发射“赫拉”探测器,于2027年到达双子星地区,进行深入的科学探测,包括撞击“双卫一”的动量和陨石撞击形式。全面评价这次冲击的“效率”。

如果“双位日”是一颗坚固而坚硬的小行星,飞船只能在其表面砸出一个小坑,“双位日”和“双位日”之间的距离将会缩短。但是,如果“双位日”由大量的锁骨组成,碰撞将大量的岩石送入太空,“发动机”这样的推力将大大缩短两颗小行星的距离。

NASA碰撞“双卫一”示意图

人类第一次有意识地改变了小行星轨迹

美国和欧洲航天局计划于2015年开展“改变小行星轨迹”的“ADA任务”合作,于2021年在欧洲实施小行星撞击任务,详细探测小行星特性,并为“双小行星转换测试”探索道路。但是欧洲航天局拒绝提供足够的经费,因为德国选择集中精力探索火星,所以放弃了自己的计划,改为附属美国航天局的计划。。

“双小行星转换测试”宇宙飞船于2021年11月24日发射,利用马斯克旗下“spacex”的“猎鹰9号”宇宙飞船升空。原来宇宙飞船配备了进化氙推进器“next”,利用太阳能将氙粒子加速到每秒40公里。但是,“NERT”推进器很少使用,因为“猎鹰9号”效率更高。

飞船配备了“SMART Nav”自主的“导航”系统,可以自动识别和区分“双生成”和“双位日”,与其他数据一起调整飞船的轨迹。

9月初,宇宙飞船终于确认了“双位日”的轨迹,并确认该轨迹没有受到除重力以外的其他外力的明显影响,因此可以确信,该轨迹的变化完全是由冲击引起的。(威廉莎士比亚,Northern Exposure宇宙飞船撞上“双位日”的那一刻,它距离地球1140万公里,光要超过这个距离38秒。

负责此次碰撞的“行星防御协调室”专门探测和跟踪近地小行星,鉴别飞向地球的大型物体,并提出了迁移方案。NASA宣称地球在未来几百年内不会受到“双子星”或“双位日”的威胁,“双成因”被认为是对地球有潜在危险的天体,但NASA表示,地球在未来几百年内不会受到“双成因”或“双位日”的威胁。这次项目纯粹是为了科学和测试的意义。NASA和欧洲航天局都表示,冲击力不足以将“双位日”的轨迹改变到不到1%,从而“瞄准”地球。

根据NASA提供的定义,“潜在威胁天体”的直径必须大于140米,地球最近的距离在750万公里以内,即地月距离的19.5倍。据2003年地球718万公里,根据碰撞前的数据,“双城山”系统预计2123年将达到地球590万公里。“双城记”的直径为780米左右,“双位日”的直径为160米左右。

双子星直径和罗马斗兽场差不多

到27日为止,“双卫一”和“双创”中心相距约1190米。这段时间几乎以接近圆形的轨道运行,轨道周期为11小时55分钟。NASA撞上了“双卫一”的运行轨道,每小时降低约1.5米,沿着更小的椭圆轨道运行,将轨道周期降低了10分钟。因为NASA认为,如果以相反的方向碰撞,将轨道周期延长12个小时左右,或者与地球昼夜循环高度一致,可能会加剧测量困难。

《双卫一》每次经过双子星前都会遮住光线。通过测量亮度变化的频率,科学家们可以在未来几十小时内获得新的轨道周期来判断测试结果。

如何避免恐龙灭绝的命运?

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小行星可以带来生命,毁灭生命。目前对月亮形成最普遍接受的观点是“大碰撞说”。也就是说,新形成的地球与火星大小的天体相撞,形成月球。科学家认为,月球稳定了地球的自转,随时大规模地改变自转,以免造成频繁的大灭绝,月球带来的潮汐加快了物种的“登陆”速度,月球甚至可能是地壳运动的大推力。此后,撞击地球的小行星携带着地球表面现有的水。地球形成期间,其高温不允许大量水分滞留。如果没有小行星撞击,就可能没有人类。

2013年切里亚宾斯克陨石撞击

与这两颗小行星相比,“双子星”和“双位日”不大,直径在100米到1公里之间。“双城记”重约5.4亿吨,“双位日”重约480万吨。相比之下,570公斤的“双小行星转换测试”飞船也不是小行星的零点。”能大大改变“双位日”的轨迹已经很不容易了。。

《不要抬头》剧照

“双小行星转换测试”协调负责人南希查博特警告说,这种“动能对撞机技术”要发挥作用,太空机构必须尽快发现具有威胁性的小行星,以便太空机构执行任务。“这不是你要推迟到最后一刻的事。你应该在几年前采取措施。”

根据2021年的模拟,NASA的科学家认为,要想避免小行星直击地球,就必须在5 ~ 10年前做好准备。因为,如果预计碰撞时间较长,那么小的轨迹变化也会随着时间和距离的变化,位置发生很大变化,从而很容易解决潜在的威胁。

龙乐浩介绍了“近地小行星”2020PN1“防御系统”任务

昂贵的演出?

业界专家对此次发射意见不一。项目负责人查博特认为,在需要此次测试的时候,让人类改变碰撞小行星轨迹非常重要。

“深度撞击”撞上“坦普尔1号”彗星的瞬间。


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