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美国宇航局用航天器撞小行星,完成行星防御测试

来源:美华传媒Jason Zhang编译 阅读: 2022-09-30 00:11 我要评论



周一,美国宇航局(NASA)成功将一艘小型航天器以每小时14,000英里的速度直接撞向一颗小行星,旨在测试这种技术是否有朝一日可以用于保护地球免受潜在的灾难性撞击。位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室根据美国宇航局的合同执行测试任务,其科学家和工程师对双小行星重定向测试(DART)航天器的猛烈结束兴奋不已。

这颗名为Dimorphos的小行星有一个体育场那么大,体积与吉萨大金字塔相当,目前距离地球约700万英里。它绕着一颗更大的小行星Didymos运行。无论是现在还是在可预见的未来,它们都不会对我们的星球构成威胁。




这只是一个测试,美国宇航局首次展示了一种潜在的行星防御技术,称为动能撞击器。工程师们试图给予一颗假设危险的小行星足够的打击,以改变其轨道。该航天器于去年11月在加利福尼亚发射,体积很小,大概是自动售货机或高尔夫手推车那么大。Dimorphos相当大,直径大约500英尺左右,尽管在最终探测之前尚未知其精确形状和组成。科学家们预计小行星撞击时会产生大量碎片,但没有显着的结构变化,这更像虫子溅到挡风玻璃上。但即使是微小的改变,也可以影响整颗小行星的运动轨迹,从而保护小行星轨道上的其他天体。如果与小行星的早期碰撞足够早——比如说,在预计其与地球相遇时间的前5到10年,可能足以让它减速,并错开地球。有成千上万颗具有潜在危险的小行星靠近或穿过地球绕太阳运行的轨道,但目前已知没有行星会撞击地球。

在构思小行星偏转任务时,工程师们有一巧妙想法可大大降低成本:撞击一颗围绕更大小行星运行的小行星“moonlet”。工程师Andrew Cheng告诉记者,要探测与一颗绕太阳运行的小行星相撞所产生的影响,需要两艘航天器,因为这种小行星正以极快的速度移动,而小型航天器的撞击会导致最小的、难以探测的变化,要有第二艘航天器才能仔细观察这种效应。但是像Dimorphos一样的小卫星绕着孪大星运行,可更容易检测到撞击的影响,不需要第二艘航天器。

至少需要几天时间才能知道DART任务是否成功减慢了目标小行星的速度,以及达到了什么程度。地球上和太空中的望远镜观测到了这次碰撞,在撞击前15天部署的一个名为立方体卫星的小仪器也观测到了这次碰撞。

应用物理实验室空间探索部门负责人Robert Braun指出,这项任务不同寻常,它不涉及航天器试图在外星世界的危险着陆中幸存下来,也不涉及证明在外层空间的恶劣环境中可操作航天器。他在碰撞前告诉记者:“在这里,我们想的是丢失信号,欢呼的是丢失航天器。”




到周一下午,劳雷尔的工程师已经向DART航天器发送了最后的航向修正,从那时起,航天器可自行进行最后的导航调整,其直接瞄准更大、更亮的小行星,但程序将其设定为发射推进器,当小的小行星进入视野时,它会转向小的小行星。

因为要到撞击前的最后一个小时才能确定小行星的形状,所以无法排除一些奇怪的情况。事实上,在撞击前90分钟,在航天器相机的实时画面中只能看到较大的小行星,看不到Dimorphos。直到DART旅程的最后几分钟,航天器或返回地球的人类操作员才仔细观察了Dimorphos。直到撞击前大约一小时,它才完全可见。即使在那个时候,它也只是一个很小的、几乎难以察觉的点,紧挨着它那更亮的孪小星。

当小行星在屏幕上越来越大的时候,任务操作中心满是喜悦。大约在撞击前50分钟,项目经理Edward Reynold开始重复:“按计划进行,按计划进行”。在撞击前27分钟,工程师Elena Adams报告:“我们已锁定Dimorphos。”航天器上的照相机不停地拍照。圆点渐成了一个明显的球形岩石,表面粗糙,布满了卵石,看起来就像会放在车库里用作擦洗工具的东西。在任务操作中心,工程师们站着欢呼,直到最后时刻,他们兴奋得无法坐在控制台前。在最后一张图片中,Dimorphos完全占据了整个画面。DART正中靶心。然后屏幕出现了空白。DART成功了,不复存在了。美国宇航局在直播中宣布:“世界上第一个行星防御测试任务的撞击已确认。”NASA局长Bill Nelson在NASA的视频中宣布,这次任务展示了“拯救我们星球”的技术。应用物理实验室主任Ralph Semmel说,当DART直接击中目标时,他肾上腺素激增:“看到信号消失,我从未如此兴奋过。”



 

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