
如何防止小行星撞地球?人類首次發(fā)射航天器主動(dòng)撞向“雙形態(tài)”小行星
任務(wù)航天器
主體約1米見方,兩側(cè)各有一個(gè)展開后長約8.5米的太陽能板,發(fā)射時(shí)重約610千克
目標(biāo)小行星
直徑約160米的小行星Dimorphos(“雙形態(tài)”),該星正圍繞直徑約780米的小行星Didymos(“雙胞胎”)旋轉(zhuǎn),是它的小衛(wèi)星
撞擊時(shí)間
2022年秋季,“雙胞胎”小行星系統(tǒng)距離地球最近(1100萬千米)的時(shí)候,以每秒約6.6千米的速度撞擊Dimorphos,以改變其運(yùn)動(dòng)軌跡
近日,美國國家航空航天局(NASA)使用SpaceX獵鷹9號(hào)火箭,從加州范登堡航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射了一艘航天器升空,以便通過撞擊測(cè)試保護(hù)地球規(guī)避其他天體的技術(shù)。
英國《衛(wèi)報(bào)》稱,這項(xiàng)任務(wù)名為“雙小行星重定向測(cè)試”(DART),旨在測(cè)試一種行星防御系統(tǒng),以幫助人類避免遭遇恐龍的厄運(yùn)。這將是人類首次試圖干預(yù)太陽系的引力互動(dòng),通過真實(shí)數(shù)據(jù)了解應(yīng)該如何讓一顆可能引發(fā)“世界末日”的小行星遠(yuǎn)離地球。
任務(wù):
首次實(shí)測(cè)如何防范近地天體撞擊
地球不斷遭到星際碎片的撞擊,但這些碎片通常早在落地之前就分裂或者燒毀了。不過,偶爾會(huì)有一個(gè)足以造成嚴(yán)重破壞的大家伙落到地面上。有人認(rèn)為,大約6600萬年前就發(fā)生過這樣一次撞擊,終結(jié)了恐龍時(shí)代,導(dǎo)致大量塵埃和碎片飛濺到上層大氣,擋住了陽光,令食物鏈崩潰。有朝一日,某種類似的大家伙也可能終止人類時(shí)代——除非我們想辦法改變它的飛行方向。
“雙小行星重定向測(cè)試”(DART)任務(wù),由美國航空航天局交由約翰斯·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé),將首次測(cè)試這種驅(qū)離小行星的策略是否切合實(shí)際:測(cè)試航天器能否自主航行到目標(biāo)小行星附近并刻意撞上去,同時(shí)觀測(cè)小行星偏離原軌道的程度。簡單來說,這是一次“有去無回”的任務(wù),用以證明利用撞擊策略預(yù)防小行星撞地球的可行性。
英國國家近地天體信息中心主任杰伊·泰特說:“這是邁向?qū)嶋H測(cè)試如何防范近地天體撞擊的第一步。如果能夠奏效,將是一個(gè)重大事件,因?yàn)檫@證明我們擁有保護(hù)自身的技術(shù)能力。”
目標(biāo):
2022年撞擊“雙胞胎”小行星系統(tǒng)
DART任務(wù)航天器相對(duì)較小,主體約1米見方,兩側(cè)各有一個(gè)完全展開后長約8.5米的太陽能板,發(fā)射時(shí)重約610千克。DART任務(wù)航天器搭載了約50千克重、用于航天器制動(dòng)和姿態(tài)控制的肼類推進(jìn)劑,以及約60千克用于操作離子推進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的氙。
據(jù)報(bào)道,航天器將飛向直徑約160米的小行星Dimorphos(“雙形態(tài)”),該星正圍繞比自己更大的直徑約780米的小行星Didymos(“雙胞胎”)旋轉(zhuǎn),它們合稱“雙胞胎”小行星系統(tǒng)。Dimorphos目前并未對(duì)地球構(gòu)成威脅,且DART任務(wù)航天器與之撞擊后也不會(huì)對(duì)地球構(gòu)成新的威脅,因此是理想的小行星防御測(cè)試目標(biāo)。
美國宇航局稱,任務(wù)目標(biāo)是有意撞擊Dimorphos,以改變小行星在太空中的運(yùn)動(dòng)。這次碰撞將由意大利航天局提供的一顆立方衛(wèi)星LICIACube記錄。
美媒稱,現(xiàn)在是執(zhí)行“雙小行星重定向測(cè)試”的“最佳時(shí)機(jī)”。2022年9月,Didymos和Dimorphos預(yù)計(jì)將相對(duì)接近地球,處于6835083英里(1100萬千米)之內(nèi)的位置。
“雙小行星重定向測(cè)試”協(xié)調(diào)主管查沃特(Nancy Chabot)介紹說,航天器與火箭分離后,將飛行近一年。定于2022年秋季,即“雙胞胎”小行星系統(tǒng)距離地球最近(1100萬千米)的時(shí)候,以每秒約6.6千米的速度撞擊Dimorphos,以改變其運(yùn)動(dòng)軌跡。
美國宇航局科學(xué)家斯塔特勒(Tom Statler)在一份聲明中說,天文學(xué)家會(huì)通過天文望遠(yuǎn)鏡比較撞擊前后的觀測(cè)結(jié)果,以確定Dimorphos軌道周期的變化情況,“這項(xiàng)關(guān)鍵測(cè)量將告訴我們,小行星對(duì)我們的偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)做出了何種反應(yīng)。”
未來:
2024年“赫拉”號(hào)航天器 將造訪“雙胞胎”系統(tǒng)
目前的預(yù)測(cè)是,撞擊將使Dimorphos的飛行速度發(fā)生1%的改變,而Dimorphos圍繞Didymos的運(yùn)轉(zhuǎn)周期的變動(dòng)幅度將達(dá)到幾分鐘,略微拉近兩顆小型天體之間的距離。地面望遠(yuǎn)鏡將在撞擊前后展開觀測(cè),對(duì)軌道變化進(jìn)行詳細(xì)測(cè)定。
然后到2024年11月,歐洲航天局“赫拉”號(hào)航天器將造訪“雙胞胎”系統(tǒng),進(jìn)一步觀察“宇宙臺(tái)球?qū)嶒?yàn)”的影響,并采集各種詳細(xì)數(shù)據(jù),比如Dimorphos小行星的精確質(zhì)量、成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu),以及DART所留下撞擊坑的大小和形狀。這些詳細(xì)數(shù)據(jù)對(duì)于如何把小行星驅(qū)離實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓴U(kuò)展、可重復(fù)的技術(shù)而言非常重要。
但即便如此,任何單一的驅(qū)離策略都不足以達(dá)到效果。泰特說:“如果(此次任務(wù))能夠達(dá)到效果,將使我們得以實(shí)時(shí)觀測(cè)一個(gè)小型物體撞擊小行星的效果。但問題在于沒有兩顆小行星或彗星是一模一樣的,如何實(shí)現(xiàn)驅(qū)離取決于諸多變量:其組成成分、組合方式、旋轉(zhuǎn)速度,當(dāng)然還有你剩下的時(shí)間。”
泰特指出:“這場(chǎng)游戲不存在萬能法寶。你需要的是應(yīng)對(duì)不同類型目標(biāo)的一系列不同的驅(qū)離方案。”
綜合新華社、人民日?qǐng)?bào)客戶端、浙江日?qǐng)?bào)等
假如小行星撞地球 人類怎么防?
有小行星要撞向地球?這樣的消息一旦出現(xiàn),多多少少總會(huì)讓生活在地球上的人們略感恐慌。事實(shí)上,雖然每年有大量小行星撞向地球,但絕大部分都在地球大氣層中分解。不過,小行星撞地球的風(fēng)險(xiǎn)理論上確實(shí)存在。
據(jù)美國行星學(xué)會(huì)介紹,目前關(guān)于防止小行星撞擊地球的技術(shù)存在多種思路:
極端方式:核爆;
溫和方式:讓一個(gè)重型航天器擦過小行星,從而使小行星偏離原來軌道;
介于二者之間:動(dòng)能撞擊器技術(shù),重點(diǎn)是以一個(gè)或多個(gè)航天器高速撞擊小行星,以改變其軌道。
不過,在真正的行星防御場(chǎng)景中,還有更多因素需要考慮,如一些國家可能受到小行星撞擊,另外一些國家有能力采取行動(dòng)阻止撞擊,這就需要加強(qiáng)國際合作。此外,對(duì)小行星的質(zhì)量預(yù)估有誤,或小行星軌道發(fā)生偏轉(zhuǎn),都可能影響最終防御效果。
因此,假如危險(xiǎn)真的來臨,防御小行星撞地球,仍需根據(jù)不同類型目標(biāo),制定不同方案。
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