双小行星重定向测试(DART)将宇宙飞船撞击两颗相互环绕的小行星中的一颗,很容易从地球上测量小行星轨道的任何变化,这将为小行星是否成功偏离轨道提供良好的指示。
新浪科技讯 北京时间4月30日,据外国媒体报道,4月29日,一颗大行星经过地球。如果它与地球相撞,它将在地面上形成一个直径10公里的大陨石坑,并在地球上覆盖一层灰尘。这颗小行星叫做“1998 OR2”,直径至少1.6公里。虽然它不会对地球构成任何威胁,但它离地球只有640万公里。这种小行星被美国宇航局列为“潜在危险天体”,随着太阳周围的小行星和地球,这颗小行星将在未来继续接近地球。
1998 OR它是一颗巨大的小行星,但比导致恐龙灭绝的小行星要小得多,尽管它仍然潜在地球构成威胁。
事实上,靠近地球的小行星比预期的要多,每年有几十颗大行星在800万公里范围内碰撞地球,潜在的区域灾难,平均计算,每年有一两颗大型太空岩石穿过地球,它们很大,一旦碰撞地球大陆将造成灾难性事件。
未来地球很可能会遭受一颗大大小小的行星碰撞,至少会摧毁一个城市,或者更糟。如果地球人类文明受到小行星碰撞的威胁,制定保护地球的计划是非常明智的。这就是为什么美国宇航局计划在2021年发射一艘太空飞船,并首次测试防止小行星杀手与地球碰撞的策略——在小行星远离地球的地方,太空飞船撞击小行星,使小行星偏离原来的运行轨迹。
双小行星重定向测试(DART)将宇宙飞船撞击两颗相互环绕的小行星中的一颗,很容易从地球上测量小行星轨道的任何变化,这将为小行星是否成功偏离轨道提供良好的指示。
拥挤的太阳系
阻止“小行星杀手”第一步是发现太阳系确实有成千上万颗小行星。我们希望把它们从太阳系中分离出来。随着时间的推移,我们必须更加密切地观察和监测它们。到目前为止,我们已经发现了2078颗潜在和危险的小行星。
通常太阳系小行星飞行速度接近3.2万公里,小行星1998 OR到达近处时,距地球仅640万公里,相当于地球与月球的16倍。虽然当前1998 OR2的近距离并不令人担忧,但它将继续沿着自己的轨道环绕太阳,每周需要3.7个地球年,冒险进入火星外的小行星带,每次太阳都会靠近地球。2078年,当小行星1998 OR2再次到达近地点,并且距离地球更近,在距离地球160万公里范围内摇摆不定,几百年之后,天文学家将无法精确计算出1998 OR2的具体位置。
约翰逊指出,美国宇航局将直径超过140米,进入地球800万公里的天体归类为潜在危险的小行星,800万公里取决于地球轨道随时间变化的程度。当然,这个范围有一定的冗余,以确保我们能够捕捉到未来可能与地球相撞的任何天体。预计再过7年,另一个叫做“1990 MU”距离地球约480万公里的大小行星将到达近处。
我们不希望地球遭受大小行星的碰撞。我们最重要的任务是找到它们,更全面地整理和分析它们的所有信息。基于这些数据,我们不会对一些小行星的轨道运行感到惊讶。
1998年,美国国会要求美国宇航局检测90%以上直径1公里或更大的潜在危险小行星的特征。7年后,美国国会再次要求美国宇航局检测90%以上直径800米的小行星。
比如1998 OR2和1990 MU,如果碰撞地球可能会破坏地球的生命,据估计,直径超过1公里的小行星会破坏整个大陆,产生的大气灰尘会导致全球降温,并可能导致全球作物在几年内道歉。
目前,科学家发现,近地大型小行星约900颗,直径超过1公里,占近地小行星总数的95%。在接下来的几个世纪里,小行星不会碰撞地球。然而,一份报告指出,小行星仍然可能摧毁地球城市,总数可能达到2.5万颗,但我们只检测到其中30%。
一旦这些小行星与地球相撞,它们将带来区域灾难,我们仍将面临许多棘手的问题,很难在黑暗的太空中找到这些灰色或黑色的小太空岩石。
即使是直径小于150米的小行星也非常危险。一些陨星在空中爆炸的力量相当于核弹。例如,2013年在俄罗斯车里雅斯宾斯克上空爆炸的陨星,一个直径22米的火球从天而降。碰撞时产生强烈冲击波,破碎住宅玻璃,造成约1500人受伤。没有人事先预测事件。
双小行星重定向测试(DART)战略碰撞小行星
美国亚利桑那大学艾米__美因茨(Amy Mainzer)她说:“1998 OR它是一颗巨大的小行星,但比导致恐龙灭绝的小行星要小得多,尽管它仍然潜在地球构成威胁。”
要防止小行星与地球碰撞,最重要的是要有预警时间。地球上的人类需要几年甚至几十年的准备,这样最大的小行星就可以被推出轨道。
美国宇航局双小行星重定向测试(DART)任务计划于2021年7月发射,其核心任务是测试偏离策略,将重达半吨的航天器撞击接近地球的小行星,最终使小行星偏离原轨道。2022年10月,在距地球1040万公里的太空区域,一艘冰箱大小的宇宙飞船将接近一艘名为“迪蒂莫斯(Didymos)”的小行星,它的直径大约800米,它有一颗直径150米的卫星小行星。
小行星“迪蒂莫斯”成为“双小行星重定向测试”测试目标是,一旦小行星与地球碰撞,它将摧毁一座城市。陆基望远镜可以检测到围绕大小行星轨道运行时间的变化,从而测量碰撞的影响。
在DART在飞船以每小时25000公里的速度与迪蒂莫斯卫星相撞之前,飞船将释放一个鞋盒大小的相机,可以观察和记录飞船与迪蒂莫斯卫星相撞,并拍摄卫星碎片,甚至可能拍摄碰撞时形成的陨石坑。预计这次碰撞可能会将卫星的轨道周期从12小时缩短7分钟。如果变化持续70秒以上,任务将成功。
通过改变卫星轨道,我们没有改变迪蒂莫斯的轨道,这是一颗潜在而危险的小行星,所以我们不想改变它的轨道,有些操作可能会把它推向错误的轨道。
另一艘由欧洲航天局建造的飞船“赫拉”飞船将于2026年抵达小行星迪蒂莫斯,详细测量撞击后的结果,并测试自主导航技术。
虽然“动能碰撞器”策略很容易理解,但许多变量控制着冲击是否能成功地转向小行星。目标天体的成分、硬度、结构、冲击喷射量和飞船冲击角度是关键因素。
“动能撞击器”它可能会成功地改变类似迪蒂莫斯的小行星的轨道方向,但如何改变小行星1998 OR2呢?如果有这么大的小行星与地球碰撞,我们需要启动更大的防御策略,比如在小行星附近引爆一枚核弹,部分蒸发表面,将其推出轨道。如果小行星表面发生核爆炸,可能会发生猎枪射击,大量小行星碎片仍会飞向地球。
目前,科学家们正在项太空望远镜计划,致力于寻找危险的小行星。“最佳偏转策略不仅取决于来袭天体,还取决于我们在撞击前有多长时间,我们必须做大量的计算和练习。”(叶倾城)