人类首次!美国宇宙飞船撞击小行星,近地小行星不再成威胁?

2022年09月27日14:15:03 科学 1593

在墨西哥,有一个直径长达180公里,深度达900米的陨石坑。据说这是在6500万年前,一颗直径大约为10公里的陨石撞击地球所留下的痕迹,随之而来的,是地球一代霸主—恐龙的覆灭。

一直以来人类都有一个担忧,在宇宙中的我们并不是绝对安全的,在地球的周围超过2.8万颗小行星环绕着地球飞行,是否有一天会由飞来横祸?

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有朝一日如果真的有小行星撞击地球,我们要怎么办?因此,许多国家都加入到了小行星防御系统当中,完善对小行星的监控能力,组建近地防御系统。

史无前例

首次测试地球的星球防御系统,NASA将宇宙飞船撞向了一颗小行星。此次任务是用“双小行星重定向测试”(DART)宇宙飞船撞击小行星“迪莫弗斯”(Dimorphos),使其偏离原有的轨道。这也是人类史上第一次尝试偏离小行星的轨道。

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宇宙中的物体都会受到引力的吸引,天体们都会按照这既定的轨道在太空中运行着。一旦有强大的外力左右,那么其原本的轨道可能就会发生变化。因此,原本计划冲向地球的天体,在人为的干预下,将走向宇宙的其它地方。NASA认为此次任务的成功将是非常重要的,在未来的某一天,如果真的有小行星冲向地球,人们有能力来阻止它,避免了灾难的产生。

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双小行星重定向测试

DART飞船是搭载SpaceX猎鹰9号从加利福尼亚范登堡航天基地的发射台发射的,经过了10个月,长达1100万公里的旅程才靠近了此次的撞击对象。值得说明的是,本次任务的撞击小行星对地球是没有任何威胁的,它们距离地球很远,也没有要冲向地球的趋势,选择它们作为此次的任务对象也是经过了大量筛选的,要避免任务失败带来的其它影响。

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DART飞船的重量达550公斤,由传感器、天线、离子推进器和两个8.5米长的太阳能电池板构成,形状呈立方体,它以21160公里/小时的速度与宽达160米的小行星“迪莫弗斯“(Dimorphos)相撞,并且在撞击后直接解体了。

小行星“迪莫弗斯“(Dimorphos)是围绕着另一颗宽度为390米的小行星Didymos运动的,主要的目的就是减缓迪莫弗斯“(Dimorphos)的运动速度,如果这颗小行星在12小时内的轨道速度能够减慢73秒,那么NASA官方将认定此次任务为成功的。

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DART身上搭载着Didymos侦察和小行星光学导航相机,此次的撞击过程也被相机记录了下来。同时,撞击过程中的许多照片也被陆陆续续地发送回地球,此刻非常多的天文学家都瞄准着这颗小行星,准备测量碰撞后抛出的岩石亮度,并确定小行星轨道变化的程度。地面的天文台、太空中的天文望远镜都时刻监测着这次撞击的结果,这对于人类来说是非常重要的一步,未来我们将知道要花多少的力量来偏移冲向地球的小行星。

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行星防御手段

国际上公认的行星防御手段基本都是主动出击来破坏小行星的结果或者偏离其原本的运行轨道的,比如核爆、动能撞击、激光烧蚀、离子束牵引、引力拖曳、质量驱动等,美国此次的实验就属于动能撞击方案。这个方案最大的缺点在于在预警时间较短的条件下无法有效防御大尺寸小行星的问题。

中国领先全球行星防御研究

虽然美国先声夺人,但是中国在通过撞击以偏转小行星轨迹方面同样是处于世界领先位置的。我国科学家提出了“以石击石”加强型动能撞击行星防御任务概念,通过发射无人飞行器捕获小尺寸的小行星与飞行器结合成撞击体,然后将具有潜在威胁的小行星撞出地球的轨道。这个方案对轨道偏离的效果更好,而且能够有效抵御大尺寸的小行星。不仅如此,该方案所需的成本更低,需要准备的时间也更短。

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