人類首次!美國宇宙飛船撞擊小行星,近地小行星不再成威脅?

2022年09月27日14:15:03 科學 1593

在墨西哥,有一個直徑長達180公里,深度達900米的隕石坑。據說這是在6500萬年前,一顆直徑大約為10公里的隕石撞擊地球所留下的痕迹,隨之而來的,是地球一代霸主—恐龍的覆滅。

一直以來人類都有一個擔憂,在宇宙中的我們並不是絕對安全的,在地球的周圍超過2.8萬顆小行星環繞著地球飛行,是否有一天會由飛來橫禍?

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有朝一日如果真的有小行星撞擊地球,我們要怎麼辦?因此,許多國家都加入到了小行星防禦系統當中,完善對小行星的監控能力,組建近地防禦系統。

史無前例

首次測試地球的星球防禦系統,NASA將宇宙飛船撞向了一顆小行星。此次任務是用「雙小行星重定向測試」(DART)宇宙飛船撞擊小行星「迪莫弗斯」(Dimorphos),使其偏離原有的軌道。這也是人類史上第一次嘗試偏離小行星的軌道。

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宇宙中的物體都會受到引力的吸引,天體們都會按照這既定的軌道在太空中運行著。一旦有強大的外力左右,那麼其原本的軌道可能就會發生變化。因此,原本計劃沖向地球的天體,在人為的干預下,將走向宇宙的其它地方。NASA認為此次任務的成功將是非常重要的,在未來的某一天,如果真的有小行星沖向地球,人們有能力來阻止它,避免了災難的產生。

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雙小行星重定向測試

DART飛船是搭載SpaceX獵鷹9號從加利福尼亞范登堡航天基地的發射台發射的,經過了10個月,長達1100萬公里的旅程才靠近了此次的撞擊對象。值得說明的是,本次任務的撞擊小行星對地球是沒有任何威脅的,它們距離地球很遠,也沒有要衝向地球的趨勢,選擇它們作為此次的任務對象也是經過了大量篩選的,要避免任務失敗帶來的其它影響。

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DART飛船的重量達550公斤,由感測器、天線、離子推進器和兩個8.5米長的太陽能電池板構成,形狀呈立方體,它以21160公里/小時的速度與寬達160米的小行星「迪莫弗斯「(Dimorphos)相撞,並且在撞擊後直接解體了。

小行星「迪莫弗斯「(Dimorphos)是圍繞著另一顆寬度為390米的小行星Didymos運動的,主要的目的就是減緩迪莫弗斯「(Dimorphos)的運動速度,如果這顆小行星在12小時內的軌道速度能夠減慢73秒,那麼NASA官方將認定此次任務為成功的。

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DART身上搭載著Didymos偵察和小行星光學導航相機,此次的撞擊過程也被相機記錄了下來。同時,撞擊過程中的許多照片也被陸陸續續地發送回地球,此刻非常多的天文學家都瞄準著這顆小行星,準備測量碰撞後拋出的岩石亮度,並確定小行星軌道變化的程度。地面的天文台、太空中的天文望遠鏡都時刻監測著這次撞擊的結果,這對於人類來說是非常重要的一步,未來我們將知道要花多少的力量來偏移沖向地球的小行星。

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行星防禦手段

國際上公認的行星防禦手段基本都是主動出擊來破壞小行星的結果或者偏離其原本的運行軌道的,比如核爆、動能撞擊、激光燒蝕、離子束牽引、引力拖曳、質量驅動等,美國此次的實驗就屬於動能撞擊方案。這個方案最大的缺點在於在預警時間較短的條件下無法有效防禦大尺寸小行星的問題。

中國領先全球行星防禦研究

雖然美國先聲奪人,但是中國在通過撞擊以偏轉小行星軌跡方面同樣是處於世界領先位置的。我國科學家提出了「以石擊石」加強型動能撞擊行星防禦任務概念,通過發射無人飛行器捕獲小尺寸的小行星與飛行器結合成撞擊體,然後將具有潛在威脅的小行星撞出地球的軌道。這個方案對軌道偏離的效果更好,而且能夠有效抵禦大尺寸的小行星。不僅如此,該方案所需的成本更低,需要準備的時間也更短。

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