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小行星 探测器 灭绝 撞击 重现

NASA探测器成功撞击小行星!妈妈再也不怕恐龙灭绝灾难重现了

jnlyseo998998 jnlyseo998998 发表于2023-04-27 23:36:03 浏览24 评论0

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DART撞击效果模拟

在距离地球大约1100万千米的太阳系某处,一枚探测器主动撞击一颗小行星,改变了它的运行轨道。

这次成功的实验等于给大家吃了一颗定心丸。因为,毁灭恐龙的小行星撞地球的灾难,人类有办法防御了!

为了让大家更深入地了解美国宇航局NASA的这个叫“飞镖”(DART)的任务,我们邀请上海天文馆施韡老师为我们解读。

恐龙灭绝,很可能因为小行星撞地球

说到小行星的威胁,免不了让人想到曾统治地球至少1.6亿年的恐龙。大约6500万年前一次巨大的小行星撞击事件后,不可一世的恐龙彻底退出了历史舞台。

虽然现在没有证据表明“史前文明”遭遇过类似的灭顶之灾,但小规模的小行星撞击地球或地球大气层的事件时有发生。

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车里雅宾斯克陨落事件实拍

这是一颗直径为20米的小行星,在闯入地球大气层以后,在距离地面约30000米高空爆炸,释放出的能量为40~50万吨TNT当量(相当于大约30颗广岛原子弹),间接造成1400多人受伤。由于发生在白天,亮如太阳的壮观火流星被大量的行车记录仪拍下。

所以,对小行星撞击地球的担忧并非杞人忧天。如何防御小行星撞击现在已经成为全球性的共同议题!

而NASA的这次DART任务,正是为了评估这种行星防御方式是否可行。

怎么防御小行星?有三种方法

面对小行星威胁,无外乎以下几种方法:

炸——使用大量的炸药、导弹将小行星炸碎。

撞——通过主动撞击,就像打桌球一样使其偏离轨道,消除对地球的威胁。

藏——惹不起咱还躲不起么?如果对付不了飞驰而来的小行星,那么只能在撞击到来前尽快进入掩体躲藏起来,当然前提是要有足够的预警时间。

如果我们发现某个小行星对地球构成较大威胁,不妨尝试提前干预——不等它撞我,我先将其撞出威胁范围。

那么撞击效果究竟如何呢?需要达到什么水平才足以引起这种变化呢?美国航空航天局(NASA)的飞镖项目(DART)就是这方面的开路先锋。

DART,全称为DoubleAsteroidRedirectionTest,可直译为“双小行星撞击转向试验”。

英文单词dart有“飞镖”的意思,这项任务的标识也使用了飞镖形态,象征探测器能像一支飞镖那样正中目标。

“太空飞镖”,是一枚低成本“炮灰”

让我们来看看撞小行星的这枚“飞镖”。近距离看,它其实也挺“秀珍”的,比封装它的整流罩要小巧很多。

DART探测器

DART探测器,长宽高:1.8×1.9×2.6米,质量:610千克。

除了若干个用来确定方向和姿态的太阳传感器、一个导航用的星敏感器和一个20厘米口径摄像机以外,没有携带任何科学载荷,是个不折不扣的低成本卫星。

因为,它的使命确定了它就是“炮灰”。

当然这枚“炮灰”其实也是高科技的。新型的离子发动机、卷轴太阳能电池板、小型高转换率电池在它身上都进行了实际应用试验。

DART探测器的各种仪器位置|NASA/JohnsHopkinsAPL

“太空飞镖”的标靶:双胞胎小行星

这支太空飞镖的目标:双小行星系统“狄迪莫斯”Didymos,小行星永久编号为65803号。距离太阳1.0~2.3天文单位,公转周期约770天,偏心率0.38,与黄道的夹角仅3°,比月球还小。

这样一个近地小行星,符合潜在威胁小行星(PHA)的定义,但未来几百年内都不太可能撞击地球。

2003年,人们发现原来它还有一颗属于自己的卫星。在那之后,这颗小行星才得到了正式的命名,即“狄迪莫斯”Didymos,希腊语中“双胞胎”的意思。而它的卫星,也同时被命名为“狄默尔弗斯”Dimorphos,希腊语中“两种形态”的意思。

它的中文名字也很有意思。既然是孪生星,那么大的就叫“孪大星”,小的就叫“孪小星”好了。

65803号小行星环绕太阳的公转轨道|ESA/NEOCoordinationCentre

孪大星直径780米,孪小星直径170米。DART的目标很明确,就是对孪小星进行撞击,并观察撞击效果。

为了让大家直观地感受一下小行星的大小,让我们看看这个对比图。

倒不是因为“柿子捡软的捏”,而是孪小星太合适作为这项任务的标靶了。原因有四:

1、孪小星质量非常小,按我们现有的技术,如果对它进行撞击,有可能产生“可观测”的公转周期的变化;

2、孪小星绕孪大星公转的轨道面与黄道面接近,从地球上看,它们构成了“食双星”。换句话说,孪小星绕孪大星旋转的过程中,该双小行星系统的亮度会出现规律性的变化,有利于测定其轨道周期;

3、实施撞击时,它们距离地球约1100万千米,足以让地面望远镜和哈勃太空望远镜进行观测,对撞击后的效果作出评估;

4、它们不会对地球造成威胁,不必担心撞击之后我们会反受其害。

可别嫌它小,放大到整条公转轨道上,撞击将使得孪小星绕孪大星公转的周期发生6~10分钟的变化。这个变化,使用地面大型望远镜是能测出来的。