美国国家航空航天局(NASA)周三发射了一艘宇宙飞船,其任务很简单:以每小时1.5万英里的速度撞击小行星。
这项名为“双小行星重定向测试”(Double Asteroid Redirection Test,简称DART)的任务离开了地球,目的是测试将航天器撞向小行星是否能将其推入不同的轨道。如果测试成功,那么在美国宇航局和其他太空机构需要让小行星偏转以避免对地球的灾难性影响时,测试结果将会派上用场。
问:什么时候发布,接下来会发生什么?
答:DART宇宙飞船于周三凌晨1点21分由SpaceX猎鹰9号火箭发射升空。美国东部时间(当地时间晚上10:21)从加州范登堡太空部队基地起飞。火箭进入太空后,将其可重复使用的助推器送回海洋,降落在SpaceX的一艘无人机上。将航天器部署到轨道大约需要一个小时,几个小时后,它将展开太阳能电池板,为航天器的旅程提供动力。
NASA从周三凌晨12:30开始在其YouTube频道上直播了这次发射。
问:为什么NASA要撞小行星?
答:美国国家航空航天局(NASA)将DART撞向一颗小行星,首次测试一种行星防御方法,这种方法可能有一天能拯救一座城市,或者整个星球,免受小行星灾难性的撞击。
NASA局长比尔·尼尔森(Bill Nelson)在一次采访中说,DART“有点像布鲁斯·威利斯(Bruce Willis)的电影《世界末日》(Armageddon)的重播,尽管那完全是虚构的。”
如果DART按计划进行,NASA将在其行星防御武器库中拥有一种确认的武器。如果另一颗小行星最终与地球相撞,世界上的太空机构将有信心像DART这样的小行星导弹会把太空岩石轰走。
问:任务将如何进行?
答:在发射到太空后,航天器将围绕太阳运行近一圈,然后与二摩星相遇。二摩星是一颗足球场大小的小行星,它每11小时55分钟围绕一颗更大的小行星Didymos运行。天文学家称这两颗小行星为双星系统,其中一颗对另一颗来说是小卫星。这两颗小行星合起来每两年绕太阳一圈。
双形态对地球没有威胁,这次任务本质上是目标练习。DART的撞击将发生在明年9月底或10月初,那时双星小行星距离地球最近,大约680万英里。
碰撞前4小时,DART航天器,正式名称为动能撞击器,将自动转向直冲二摩phos,以每小时15000英里的速度与之正面碰撞。在撞击前20秒,机载相机将实时捕捉照片并发回地球。意大利航天局在撞击前10天部署了一颗微型卫星,它将在小行星撞击前后每6秒靠近小行星34英里的地方拍摄照片。
问:NASA如何知道DART是否成功?
答:地球上的望远镜将把它们的镜头固定在撞击地点,显示出两颗小行星反射的阳光的小点。为了测量DART的撞击是否改变了Didymos周围的Dimorphos轨道,天文学家将跟踪闪烁的光之间的时间——这表明Dimorphos已经从Didymos前面经过——这表明Dimorphos已经在Didymos后面绕轨道运行。
如果Dimorphos围绕Didymos的轨道延长至少73秒,DART将成功完成其任务。但任务管理人员预计,撞击将进一步延长小行星的轨道,大约延长10到20分钟。
问:为什么地球不能炸掉那些威胁地球的小行星?
答:简单地用核武器撞击危险的太空岩石,就像在《世界末日》(Armageddon)和其他科幻灾难片中那样,可以创造一个更危险的太空岩石的领域,增加对地球的危险,而不是消除它们。
不过,如果使用得当,核装置是NASA行星防御工具箱中为数不多的概念工具之一。
对于未来几十年可能威胁地球的任何小型和遥远的小行星,像DART这样的任务“很有可能完成这项工作,”NASA戈达德太空飞行中心的航空工程师布伦特·巴比(Brent Barbee)说。
巴比说:“但如果小行星比这更大,或者预警时间比这更短,那么你就可以从研究动能撞击器转向研究核装置。”
天文学家和来自各个太空机构的官员模拟了用核爆炸的力量使一颗小行星偏离地球。
其他小行星摧毁的模拟显示,核爆炸可以用来消灭一些较小的小行星,距离撞击时间只有两个月,而对地球几乎没有风险。
“除了设备本身的物理特性以及设备如何与小行星相互作用之外,核任务还有很多具有挑战性的方面,”巴比说。
禁止使用核武器的条约,以及上世纪60年代签署的一整套国际空间法的基石《外层空间条约》,都禁止在太空放置或使用核武器
这表明,任何国家紧急使用装有核弹头的航天器来抵御小行星杀手,都相当于违反条约。但这种法律上的困境可以通过联合国安理会召开紧急会议来解决。
问:现在有小行星朝我们飞来吗?
答:有关小行星近距离飞过地球的新闻头条是常有的事。但根据美国宇航局的说法,下个世纪地球应该不会受到太空岩石的威胁。
该机构维护着一个距离地球约2800万英里(4600万公里)的近地天体数据库。在接下来的几天里,离地球最近的物体将是一颗直径在50到100英尺之间的小行星,在感恩节那天离地球最近的距离为511246英里。(这大约是到月球距离的两倍。)
迄今为止,美国国家航空航天局(NASA)已经跟踪了约2.7万颗这样的天体,这只占该机构近地天体观测项目(近地天体观测项目)任务总数的40%。
美国国家航空航天局还保留着“哨兵风险表”(Sentry Risk Table),这是一个单独的列表,列出了有更高几率撞击地球的小行星(尽管几率仍然非常低)。名单上的一个名人是Bennu,这是一颗布满砂砾的橡子形状的小行星,大约有摩天大楼那么大。它有0.057%的几率在2178年到2290年之间的某个时间撞击地球。
美国宇航局去年向本努发射了一艘名为OSIRIS-REx的航天器,在2023年9月将一个手提箱的岩石样本带回地球。
当然,太空总是或大或小地让地球上的人们感到惊讶,无论是坠毁在一个加拿大女人的床上,还是在重返大气层时在一个俄罗斯城市上空打碎窗户。
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