美国宇航局即将将一艘宇宙飞船撞向小行星

2022年09月26日15:01:04 科学 1181

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Dimorphos是一块远离地球的太空岩石,我们甚至不知道它是什么样子的 - 周一,我们将用宇宙飞船砸碎它。双小行星重定向测试(DART)在撞击小行星时将以每小时14,000英里的速度行驶,这必须是有史以来最金属的科学实验之一。

DART是美国宇航局的一项努力,看看它是否能改变小行星在太空中的运动。它被宣传为世界上第一个“行星防御测试任务” - 一次测试运行,看看我们是否有能力在未来某个时候避免对地球的严重小行星撞击。你知道,以防万一。

非常清楚的是,迪莫波斯或其更大的同伴迪迪莫斯都没有对地球构成任何威胁。事实上,我们还没有发现任何对我们的星球构成直接威胁的小行星。这两个只是良好的目标练习。迪非摩斯和迪迪莫斯是一个双星小行星系统,迪奥莫斯是迪迪莫斯的“卫星”。当小卫星绕着较大的小行星运行时,它会在较大的小行星和地球之间经过。这意味着现实世界内外的望远镜都可以监测该系统,并相对快速地看到坠毁对Dimorphos的速度和轨迹的影响。

撞击后不久,地球上各大洲的望远镜将专注于该系统,以查看后果。在世界之外,詹姆斯韦伯太空望远镜,哈勃望远镜,甚至小行星束缚的露西飞船也将训练他们的目光在小行星系统上,等待着当一块岩石遇到一艘坚硬的宇宙飞船时会发生什么。

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玩行星防御

研究人员说,这次撞击预计将使Dimorphos的速度改变一小部分,将完成其轨道所需的时间改变几分钟。这似乎并不多,但对于行星防御科学家来说,这些时间是巨大的。“这个演示对我们在地球上的未来非常重要,“美国宇航局行星防御官员林德利约翰逊在任务前的新闻发布会上说。

这个演示对我们在地球上的未来极其重要

约翰逊说,历史上的这一时刻是独一无二的。这是人类第一次既了解小行星构成的威胁,又真正拥有对此采取行动的技术。如果我们确实发现一块巨大的岩石冲向地球,那么制定一两个如何阻止所述岩石的计划是一件好事 - 在我们的腰带下进行一些练习可能会更好。

“DART正在展示我们所谓的动能撞击技术,用于改变太空中小行星的速度,从而改变其轨道,”约翰逊说。

行星防御工具箱中还有其他选择,包括“重力拖拉机”,这是一种可以在小行星旁边飞行的航天器,轻轻地将其拉到更安全的路径上。还有可能长时间向小行星发射离子束,将其推到不同的轨道。DART首先尝试一种更直接的方法;全速前进。

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为冲击做好准备

在最后的进场过程中,DART将自动驾驶。控制室将有大约44人观看遥测和数据,但从撞击前大约四个小时开始,“航天器必须做所有事情,”约翰霍普金斯应用物理实验室的DART任务系统工程师Elena Adams在新闻发布会上说。它船上有一个智能导航系统,可以引导它进入迪迪莫斯/迪莫波斯系统。今年夏天早些时候,它发现了迪迪莫斯,但直到撞击前大约一个小时,它才能看到实际目标迪莫波斯。

当它发现Dimorphos时,这颗163米宽(530英尺)的小行星将仅显示为一个像素。这将足以让导航系统开始跟踪岩石本身,而不是它的同伴小行星。亚当斯说,在撞击前两分半钟,将航天器带到那个点的导航系统将关闭。“我们只是要对准相机,拍摄我们将第一次看到的这颗小行星的最惊人的照片。

科学家并不是每天都有一艘价值2.5亿美元的宇宙飞船坠毁,正如亚当斯去年11月在DART发射之前告诉The Verge的那样。因为这是千载难逢的体验,所以团队将详细记录碰撞。

科学家并非每天都有价值2.5亿美元的宇宙飞船坠毁

除了太空和地球上将要观看的天文台外,DART自己的相机还将发送回图像,直到最后一刻,将它们传回地球,以便人们可以观看任务的戏剧性结局。

此外,一艘小型伴星航天器将记录太空中的行动。意大利LICIACube(用于成像小行星的意大利轻型立方体卫星)于9月11日与DART一起发射并与较大的航天器分离。它正在跟随它的同伴,并将记录实验的后果,在撞击后大约三分钟由Dimorphos飞行。它还将有机会看到Dimorphos的另一面,而较大的航天器将永远无法看到。

接下来会发生什么?

“这项任务分为两部分。第一部分是撞击小行星,下一部分实际上是测量之后发生的事情,“亚当斯说。该团队预计这颗小行星在碰撞后会跑得更快,并将随着时间的推移对其进行跟踪。

“这就像你摔了手表并损坏了它一样。它不一定保持相同的时间,“DART的项目科学家汤姆斯塔特勒说。“你可能不会马上注意到它,但在接下来的几周里,几天又几周,你会注意到你的手表运行得很快 - 我们会注意到双星小行星系统运行得很快。斯塔特勒说。

这就像你摔了手表并损坏了它一样

虽然Statler和其他研究人员对坠机后可能发生的事情有很好的了解,但这项测试的一个重要原因是,我们不知道当我们撞上一颗小行星时会发生什么。有关小行星如何对撞击做出反应的信息可以帮助校准未来的测试,并最终告知我们如何接近威胁性小行星。

“作为一名科学家,我完全希望对实验结果感到惊讶,”斯塔特勒说。“虽然作为行星卫士,我不想太惊讶。

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