人類史上首次撞擊行星改道:美國(guó)宇航局DART任務(wù)宇宙飛船成功撞擊小行星Dimorphos
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時(shí)間:2025-11-22 14:51:12






人類史上首次撞擊行星改道:美國(guó)宇航局DART任務(wù)宇宙飛船成功撞擊小行星Dimorphos
(神秘的人類T任地球uux.cn)據(jù)ETtoday(記者 張靖榕):美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署(NASA)26日成功完成一項(xiàng)測(cè)試,「雙小型星改道測(cè)試太空飛行器」(Dart spacecraft)成功撞擊小行星,史上首次完成第一次「行星防御測(cè)試」。撞擊宙飛南京兼職模特包夜外圍上門外圍女(微信181-8279-1445)模特伴游預(yù)約全套一條龍外圍上門外圍女包夜這是行星行星人類史上首次企圖改變其他星體的運(yùn)行軌跡,最終目標(biāo)是改道功撞要防御其他星體撞上地球。
綜合外電報(bào)導(dǎo),美國(guó)NASA進(jìn)行的宇航該項(xiàng)測(cè)試,確認(rèn)在北美東部夏令時(shí)間晚間7時(shí)14分完成,局D擊販賣機(jī)大小的船成Dart太空飛行器以1.5萬(wàn)英里/小時(shí)(2.414萬(wàn)公里/小時(shí))的時(shí)速,成功撞擊距離地球680萬(wàn)英里遠(yuǎn)的人類T任雙生衛(wèi)(Dimorphos),完成NASA與人類史上首次的史上首次「行星防御測(cè)試」。
雙生星(Didymos)是撞擊宙飛一顆直徑780公尺(誤差正負(fù)3公尺)的小行星,對(duì)地球并未造成威脅。行星行星雙生星1996年首次被發(fā)現(xiàn),改道功撞2003年監(jiān)測(cè)到它周圍有一顆直徑160公尺的美國(guó)小行星衛(wèi)星,大小約等同一座足球場(chǎng)館,后命名為雙生衛(wèi)(Dimorphos)。科學(xué)家預(yù)期這次的撞擊將推動(dòng)雙生衛(wèi),讓它和雙生星的重力更加緊密吸引。
這項(xiàng)測(cè)試的最終目標(biāo),是要確認(rèn)未來(lái)面對(duì)更大顆、對(duì)地球具有潛在或明顯威脅的行星靠近時(shí),人類是否有能力透過(guò)撞擊將目標(biāo)星體改向。
NASA行星科學(xué)部主任葛雷絲(Lori Glaze)在確認(rèn)測(cè)試成功后發(fā)布聲明,「我們正在開(kāi)啟人類的新時(shí)代,一個(gè)我們可能有能力保護(hù)自己免于小行星撞地球的危險(xiǎn)。多么令人驚艷!我們以前根本辦不到。」
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(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:執(zhí)行美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的“雙小行星重定向測(cè)試”(DART)任務(wù)的宇宙飛船于美國(guó)東部時(shí)間26日晚成功撞擊了一顆名為“迪莫弗斯”(Dimorphos)的小行星。此次任務(wù)的目標(biāo)為一個(gè)“雙小行星系統(tǒng)”Dimorphos與Didymos,直徑160米的“迪莫弗斯”(Dimorphos)是繞著780米寬的小行星“迪迪莫斯”(Didymos)運(yùn)行的。
盡管這兩顆小行星對(duì)地球不構(gòu)成威脅,但這次任務(wù)將測(cè)試技術(shù),這些技術(shù)可用于保護(hù)我們的星球,以應(yīng)對(duì)未來(lái)可能發(fā)現(xiàn)的潛在小行星或彗星危險(xiǎn)。
DART探測(cè)器于去年11月發(fā)射,今天以戲劇性的方式結(jié)束了其10個(gè)月的旅程。這個(gè)世界上第一次將小行星彈離軌道的嘗試被認(rèn)為已經(jīng)初步成功,是人類對(duì)我們未來(lái)如何偏離危險(xiǎn)小行星的一次重要實(shí)踐。
航天器以超過(guò)14000英里/小時(shí)(22500公里/小時(shí))的速度鎖定了它的目標(biāo),并在撞擊前約20分鐘,任務(wù)控制中心慶祝了一個(gè)重要的里程碑,確認(rèn)探測(cè)器已 "精確鎖定 "迪莫弗斯。
在撞擊前5分鐘,團(tuán)隊(duì)?wèi)c祝了另一個(gè)更令人緊張的里程碑。從這一刻起,團(tuán)隊(duì)無(wú)法再向航天器發(fā)送任何命令,其機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)在小行星接近時(shí)捕捉其圖像,并利用這些圖像自主地引導(dǎo)自己到達(dá)目標(biāo)。
在DART消亡前的最后時(shí)刻,屏幕上出現(xiàn)了故障但具有科學(xué)意義的迪莫弗斯表面越來(lái)越大的圖像。然后,當(dāng)信號(hào)消失時(shí),團(tuán)隊(duì)爆發(fā)了慶祝的呼喊,確認(rèn)了與小行星的撞擊和航天器的毀滅。這些近距離的圖像將在未來(lái)幾天和幾周內(nèi)被檢索和研究,以更好地了解迪莫弗斯的構(gòu)成。
至于DART能夠在多大程度上使Dimorphos偏離軌道,這將是一個(gè)長(zhǎng)期的科學(xué)項(xiàng)目,由兩星期前部署在附近的立方體衛(wèi)星和地面上的望遠(yuǎn)鏡來(lái)促進(jìn)這一事件。這些天文臺(tái)將監(jiān)測(cè)雙小行星系統(tǒng),以精確測(cè)量迪莫弗斯的南京兼職模特包夜外圍上門外圍女(微信181-8279-1445)模特伴游預(yù)約全套一條龍外圍上門外圍女包夜軌道,預(yù)計(jì)該軌道將縮短幾分鐘。
與其他機(jī)構(gòu)的研究人員一起,CNEOS的成員將研究由撞擊噴出的巖石和碎石(破碎的巖石和灰塵),以及新形成的撞擊坑和Dimorphos在其母小行星周圍軌道上的運(yùn)動(dòng)。在JPL的Steve Chesley領(lǐng)導(dǎo)下,他們不僅將檢查來(lái)自DART和LICIACube的數(shù)據(jù)和圖像,還將檢查來(lái)自太空和地面望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。
科學(xué)家們認(rèn)為,這次撞擊應(yīng)該使小衛(wèi)星圍繞大小行星的軌道周期縮短數(shù)分鐘。這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)該足以讓地球上的望遠(yuǎn)鏡觀察和測(cè)量這些影響。它也應(yīng)該足以讓這次試驗(yàn)證明動(dòng)能撞擊技術(shù)--撞擊小行星以調(diào)整其速度,從而調(diào)整其路徑--事實(shí)上可以保護(hù)地球免受小行星的撞擊。
2024年,歐洲航天局還將向雙小行星系統(tǒng)發(fā)射另一個(gè)航天器,以近距離研究DART撞擊的影響。
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(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:New Atlas報(bào)道,這是科幻災(zāi)難片的素材:如果一顆小行星與我們的地球發(fā)生碰撞,我們?cè)撛趺崔k?一種選擇可能是使用蠻力,發(fā)送一個(gè)航天器來(lái)干預(yù)小行星的軌跡,簡(jiǎn)單地將其撞離軌道。美國(guó)東部時(shí)間9月26日晚,美國(guó)宇航局(NASA)將通過(guò)一項(xiàng)世界首創(chuàng)的任務(wù)來(lái)探索這種可能性,即撞上小行星Dimorphos并改變其軌道。New Atlas采訪了這項(xiàng)具有里程碑意義的任務(wù)背后的團(tuán)隊(duì),以了解一些起作用的機(jī)制。
NASA去年11月啟動(dòng)了“雙小行星重定向測(cè)試”(DART)任務(wù),其目標(biāo)是一個(gè)名為Didymos的雙小行星系統(tǒng)。該系統(tǒng)由較大的Didymos小行星組成,直徑為780米,該系統(tǒng)中較小的是一顆名為Dimorphos的衛(wèi)星,直徑為160米,將成為小行星撞擊航天器的目標(biāo)。
Dimorphos遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于導(dǎo)致恐龍滅絕的那種小行星,后者被認(rèn)為直徑約有10至15公里。但是,它仍然是那種如果撞擊地球就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)大的隕石坑并導(dǎo)致大規(guī)模傷亡的小行星。重要的是,Didymos不可能發(fā)生這種情況,因?yàn)樗谝粋€(gè)完全不同的路徑上,但它目前離我們的星球很近,確實(shí)使它成為DART任務(wù)的完美測(cè)試平臺(tái),正如來(lái)自約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)科學(xué)家Terik Daly向New Atlas解釋的那樣。
“首先,Didymos是一個(gè)雙小行星系統(tǒng),”Daly說(shuō)。“DART將撞上較小的小行星Dimorphos,并改變較小小行星圍繞較大小行星的軌道。這使得DART成為這項(xiàng)技術(shù)的安全測(cè)試,因?yàn)槲覀儧](méi)有改變較大小行星圍繞太陽(yáng)的軌道。其次,Didymos系統(tǒng)在今年(北半球)秋季將足夠接近地球--但不會(huì)撞擊地球--因此地面上的望遠(yuǎn)鏡將能夠測(cè)量DART撞擊對(duì)Dimorphos軌道的影響。在未來(lái)的幾十年里,沒(méi)有已知的雙小行星能提供類似的機(jī)會(huì)。”
鎖定目標(biāo)
任務(wù)科學(xué)家已經(jīng)戰(zhàn)略性地規(guī)劃了DART航天器為期10個(gè)月的旅程,以便在距離地球相對(duì)較近的時(shí)候撞上Dimorphos,即大約1100萬(wàn)公里。目前,Dimorphos圍繞Didymos的軌道周期為11小時(shí)55分鐘。通過(guò)將小衛(wèi)星撞離軌道,DART有望將這一軌道縮短數(shù)分鐘。
當(dāng)DART以超過(guò)22500公里/小時(shí)的速度接近其目標(biāo)時(shí),該團(tuán)隊(duì)將不得不讓探測(cè)器在其最后時(shí)刻自行處理。航天器將由用于光學(xué)導(dǎo)航的Didymos偵察和小行星照相機(jī)(DRACO)儀器引導(dǎo),該儀器將在接近小行星時(shí)捕捉圖像,并使DART能夠自主地朝其目標(biāo)導(dǎo)航,在一個(gè)自我引導(dǎo)的螺旋中完全湮滅。
衡量成功
大約兩星期前,DART航天器部署了一個(gè)較小的輔助航天器,稱為“ Light Italian CubeSat”。它將隨時(shí)待命,充當(dāng)碰撞事件的“攝影師”,捕捉彈射云和迪Dimorphos 表面上任何潛在隕石坑的圖像。此外,駐扎在地球各地的強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡將對(duì)準(zhǔn)這個(gè)雙小行星系統(tǒng),準(zhǔn)備檢測(cè)軌道路徑的變化。
DRACO的副儀器科學(xué)家Daly表示:“Dimorphos在撞擊后將沿著一條新的路徑圍繞Didymos運(yùn)行,而不是撞擊前的路徑。地面上的望遠(yuǎn)鏡將通過(guò)測(cè)量Dimorphos的軌道周期的變化來(lái)測(cè)量這條新的路線。”
進(jìn)入未知世界
在設(shè)計(jì)一個(gè)以將小行星撞離軌道的想法為中心的行星防御系統(tǒng)時(shí),有許多問(wèn)題需要考慮。在臺(tái)球游戲中,母球撞擊彩球的速度和角度將決定其路徑和擊球的成功。在某些方面,DART任務(wù)也遵循類似的原則。但是你必須確保母球足夠大,以產(chǎn)生預(yù)期的影響,正如設(shè)計(jì)指導(dǎo)系統(tǒng)的Mark Jensenius所解釋的那樣,該系統(tǒng)將引導(dǎo)DART度過(guò)它的最后時(shí)刻。
“改變Dimorphos路徑的關(guān)鍵是將線性動(dòng)量從航天器轉(zhuǎn)移到小行星上,”他告訴New Atlas。“轉(zhuǎn)移的線性動(dòng)量是航天器質(zhì)量與航天器撞擊時(shí)相對(duì)于Dimorphos的速度的乘積。通過(guò)仔細(xì)的迭代和優(yōu)化,研究小組得出了一個(gè)名義上的航天器質(zhì)量和軌跡,既可行又能產(chǎn)生所需的線性動(dòng)量。一旦確定了撞擊的幾何形狀,航天器的其他設(shè)計(jì)也就隨之而來(lái)。”
雖然這可能看起來(lái)只是兩個(gè)天體之間的動(dòng)能撞擊使其中一個(gè)進(jìn)入了新的軌道,但還有其他因素在起作用,而且有些因素并不那么好理解。科學(xué)家們?cè)谧矒舭l(fā)生后才知道會(huì)有多少塵埃和碎片產(chǎn)生,因此他們?cè)贒imorphos的新路徑成形后才知道這將產(chǎn)生什么影響。據(jù)DART任務(wù)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人、約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的航空航天工程師Justin Atchison說(shuō),就這項(xiàng)技術(shù)如何幫助我們保衛(wèi)我們的星球免受未來(lái)小行星的影響而言,這可能是DART任務(wù)最寶貴的經(jīng)驗(yàn)之一。
“我們特別關(guān)心傳遞的動(dòng)量,而不是動(dòng)能,”Atchison告訴New Atlas。“也就是說(shuō),DART的線性動(dòng)量有多少將被轉(zhuǎn)移到Dimorphos的軌道上。數(shù)學(xué)是很好理解的,但是方程中有一個(gè)重要的未知參數(shù),叫做Beta,我們正試圖用撞擊后的觀測(cè)來(lái)測(cè)量它。Beta值是衡量撞擊噴出物對(duì)傳給 Didymos的總動(dòng)量變化的影響程度。這很重要,因?yàn)樗馕吨鳧imorphos軌道的有效變化被放大了。這是一個(gè)需要了解的重要參數(shù),因?yàn)樗P(guān)系到你可能期望一個(gè)可操作的(假設(shè)的)動(dòng)能撞擊器的性能如何。許多復(fù)雜的模型被用來(lái)預(yù)測(cè)Beta,其結(jié)果有很大的差異。除其他事項(xiàng)外,DART將有助于校準(zhǔn)這些模型。"
DART航天器計(jì)劃在美國(guó)東部時(shí)間9月26日晚上7點(diǎn)14分與 Dimorphous 相撞,由DRACO收集的圖像將實(shí)時(shí)傳回地球。除了從望遠(yuǎn)鏡和“ Light Italian CubeSat”衛(wèi)星進(jìn)行撞擊后的觀測(cè)外,歐洲航天局的Hera任務(wù)將在2024年向該雙小行星系統(tǒng)發(fā)射一個(gè)探測(cè)器,從近距離研究其后效應(yīng)。這可能會(huì)看到DART任務(wù)轉(zhuǎn)化為一種行星防御技術(shù),以應(yīng)對(duì)未來(lái)那些離地球太近的小行星。
相關(guān):NASA剛剛將一艘航天器撞向一顆小行星 我們?cè)诘却裁从^測(cè)結(jié)果?
(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的一艘航天器在美國(guó)東部時(shí)間周一晚上7點(diǎn)14分撞上了一顆遙遠(yuǎn)的小行星表面,這一激動(dòng)人心的瞬間是該機(jī)構(gòu)的雙小行星重定向測(cè)試(DART)整個(gè)任務(wù)的高潮部分。世界各地的天文望遠(yuǎn)鏡(和一些太空中的望遠(yuǎn)鏡)現(xiàn)在正將他們的注意力轉(zhuǎn)移到碰撞現(xiàn)場(chǎng)。
他們將觀察撞擊對(duì)小行星迪莫弗斯(Dimorphos)的運(yùn)動(dòng)有多大改變。這次撞擊是第一個(gè)實(shí)際的行星防御實(shí)驗(yàn)一部分,看看人類是否有一天能夠改變一個(gè)小行星飛向我們星球時(shí)的方向。
"我們正在開(kāi)始一個(gè)人類的新時(shí)代,在這個(gè)時(shí)代里,我們有可能有能力保護(hù)自己免受類似危險(xiǎn)的小行星撞擊。這是一件多么令人驚奇的事情。我們以前從來(lái)沒(méi)有這種能力。"美國(guó)宇航局行星科學(xué)部主任洛里-格萊茲在撞擊發(fā)生后不久說(shuō)。
要明確的是,無(wú)論是迪莫弗斯還是其較大的伴生小行星迪迪莫斯(Didymos),原本都不會(huì)對(duì)地球構(gòu)成任何危險(xiǎn),目前也沒(méi)有任何已知的小行星會(huì)對(duì)我們的星球構(gòu)成重大和直接的威脅。但美國(guó)宇航局正在進(jìn)行一個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目,以防備在未來(lái)的某一天,一顆小行星被發(fā)現(xiàn)行進(jìn)危險(xiǎn)的道路上,該機(jī)構(gòu)能讓地球上的人們能有一些選擇,可以讓我們避免災(zāi)難的發(fā)生。
DART正在測(cè)試的選項(xiàng)是最直接的選項(xiàng)之一;如果我們把什么東西撞向小行星,它是否會(huì)改變小行星的移動(dòng)方式?因?yàn)榈夏ニ沟能壍腊阉鼛У搅肆硪活w小行星迪迪莫斯和地球之間,研究人員很快就會(huì)得到這個(gè)問(wèn)題的答案。
迪莫弗斯相對(duì)較小,所以科學(xué)家們?cè)谂鲎睬盁o(wú)法真正看到這顆小行星。但是,望遠(yuǎn)鏡可以看到每次迪莫弗斯在它和地球之間穿越時(shí),迪莫弗斯都會(huì)變暗。這讓研究人員知道這顆小行星的移動(dòng)速度有多快。他們期望看到迪莫弗斯的軌道在碰撞后加快,但這顆小行星的行為與計(jì)算機(jī)模型的吻合程度還有待觀察。
DART任務(wù)已經(jīng)進(jìn)行了一段時(shí)間,而且它不會(huì)只涉及美國(guó)國(guó)家航空航天局。正如之前所詳述的,歐洲航天局(ESA)在開(kāi)發(fā)一個(gè)有效的行星防御系統(tǒng)的努力中也發(fā)揮了很大的作用,它的那份工作將以其Hera任務(wù)的形式出現(xiàn)。2024年9月,歐空局將向迪莫弗斯發(fā)射赫拉任務(wù),這顆小行星剛剛被美國(guó)宇航局的航天器砸中。這基本上將是DART任務(wù)的第二部分,因?yàn)樗鼘⒂糜谟^察撞擊地點(diǎn)和研究太空巖石。
早在2021年11月,歐空局將其即將到來(lái)的赫拉任務(wù)描述為 "犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查",解釋說(shuō)它將涉及對(duì)雙子小行星系統(tǒng)的詳細(xì)研究,包括這次任務(wù)中的小行星。據(jù)歐空局稱,通過(guò)收集只能從太空獲得的細(xì)節(jié),赫拉將為專家提供數(shù)據(jù),使這種行星防御 "成為一種被充分理解和可重復(fù)的偏移技術(shù)",如果未來(lái)需要的話。
相關(guān):當(dāng)NASA DART任務(wù)撞擊小行星時(shí) 數(shù)百顆太空巖石認(rèn)為具有潛在風(fēng)險(xiǎn)
(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:CNET報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間周一晚上,美國(guó)宇航局(NASA)首次在現(xiàn)實(shí)生活中嘗試科幻小說(shuō)中的內(nèi)容,其試圖通過(guò)將航天器撞向小行星來(lái)調(diào)整其空間方向。“雙小行星重定向測(cè)試”(DART)任務(wù)放棄了1998年《世界末日》等電影中所青睞的好萊塢宇宙牛仔"讓我們用核彈炸掉它"的方法,而是基本上從南加州向太空巖石發(fā)射一個(gè)航天器。其目標(biāo)是一顆名為Dimorphos的小行星,對(duì)地球完全不構(gòu)成威脅。
這可能會(huì)讓你想知道為什么NASA花了3億多美元來(lái)測(cè)試其新的行星保護(hù)技術(shù),而不是在我們真正擔(dān)心的可能撞上地球的小行星上進(jìn)行試驗(yàn)。簡(jiǎn)單的答案是,目前沒(méi)有任何我們知道的小行星值得我們?yōu)橹摺?br>太空界使用一種叫做“杜林危險(xiǎn)指數(shù)”(Torino scale)的指標(biāo)來(lái)表達(dá)未來(lái)可能發(fā)生的小行星或彗星撞擊的確定性和潛在破壞程度。該量表從零開(kāi)始,表示幾乎沒(méi)有撞擊機(jī)會(huì)的天體或小到會(huì)造成最小的損害,到“可能會(huì)威脅到人類文明的未來(lái)”的撞擊天體(等級(jí)是 10)。
目前,在所有被天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)并編入目錄或追蹤的數(shù)千個(gè)近地天體中,每一個(gè)都在托里諾量表上被評(píng)為零級(jí)。時(shí)不時(shí)地,一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)或新的觀測(cè)可能會(huì)將一個(gè)天體評(píng)為1級(jí),這仍然不是一個(gè)值得關(guān)注的原因,到目前為止,額外的觀測(cè)或數(shù)據(jù)總是會(huì)使風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下降到零級(jí)的水平。
自1999年采用“杜林危險(xiǎn)指數(shù)”以來(lái),一個(gè)天體的最高分是4級(jí),定義為"目前的計(jì)算結(jié)果表明,有1%或更大的機(jī)會(huì)發(fā)生碰撞,能夠造成區(qū)域性破壞。"那是針對(duì)小行星Apophis的,它最初在2029年預(yù)測(cè)的一次近距離通過(guò)中撞擊地球的幾率約為60分之一。此后,天文學(xué)家排除了這顆超大的巨石在下個(gè)世紀(jì)的任何時(shí)候發(fā)生撞擊的可能性。
雖然任何已知的危險(xiǎn)天體撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)都是微乎其微的,沒(méi)有排名,但這并不意味著絕對(duì)的零風(fēng)險(xiǎn)。
歐洲航天局有一個(gè)"風(fēng)險(xiǎn)清單",列出所有對(duì)地球構(gòu)成大于零風(fēng)險(xiǎn)的近地天體。截至9月26日,該名單上有1416個(gè)天體。名單上的每個(gè)天體撞擊地球的可能性都小于1%。事實(shí)上,除了10個(gè)天體外,所有天體的撞擊幾率都低于千分之一。
在這些需要擔(dān)心撞擊我們星球的前10個(gè)天體中,所有天體的直徑都小于20米(66英尺),這小到幾乎所有的小行星都會(huì)在進(jìn)入我們的大氣層時(shí)燃燒起來(lái),對(duì)地面上的任何東西基本上不構(gòu)成威脅。
然而,風(fēng)險(xiǎn)名單上仍有一些值得注意的天體。小行星2022KL8在今年早些時(shí)候被發(fā)現(xiàn),并將在2111年與地球“親密接觸”。它的直徑為2000米,對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō),它可能是一個(gè)非常有趣的天體,可以進(jìn)行研究,甚至可以讓未來(lái)的宇航員參觀。
還有按時(shí)間順序排列的下一個(gè)項(xiàng)目:汽車大小的小行星2009TB有三分之一的機(jī)會(huì)在本周五撞上大氣層。官方稱,根據(jù)其大小和撞擊的可能性,名單上最危險(xiǎn)的小行星是1979XB小行星,這是一顆直徑約為半英里(700米)的巖石“怪物”,在2056年撞擊我們的可能性不到三百萬(wàn)分之一。
如果這就是它的可怕之處,你就會(huì)開(kāi)始明白為什么任務(wù)規(guī)劃者不屑于將DART瞄準(zhǔn)清單上的任何東西。
如果有什么值得焦慮的,那就是我們尚未發(fā)現(xiàn)的天體。由于我們的天文臺(tái)所處的位置,人類在挑選來(lái)自南半球的天體或來(lái)自太陽(yáng)背后的天體時(shí),有幾個(gè)特別令人擔(dān)憂的盲點(diǎn)。
2013年在俄羅斯上空的大氣層中爆炸的巨大小行星,炸毀了下面車?yán)镅刨e斯克市的數(shù)千扇窗戶,它來(lái)自太陽(yáng)的方向,完全沒(méi)有被科學(xué)家看到,直到它已經(jīng)是一個(gè)在地球表面上空燃燒的火球。
像美國(guó)宇航局的近地天體測(cè)量?jī)x這樣即將到來(lái)的任務(wù)就是為了消除這個(gè)盲點(diǎn)。而且希望它在未來(lái)可能發(fā)現(xiàn)的任何有威脅的小行星可以通過(guò)像DART這樣的東西來(lái)對(duì)付它們,將它們重新引向其他地方。
相關(guān):為了全人類的未來(lái) DART剛剛自殺式撞向小行星
(神秘的地球uux.cn)據(jù)硅星人:剛剛,為了全人類的未來(lái),DART進(jìn)行了一次自殺式任務(wù)——最后一次點(diǎn)火加速,完成最終的“絕唱”,撞向小行星。一直以來(lái),行星撞擊都被認(rèn)為是地球的風(fēng)險(xiǎn)之一。行星撞擊地球最為大眾所知的一次,發(fā)生在6500萬(wàn)年前,造成了恐龍滅絕。誰(shuí)也不知道地外是否有人類尚未發(fā)現(xiàn)和觀察到的小行星正在襲來(lái)。
DART任務(wù)的目標(biāo)就是防止這樣的災(zāi)難再次發(fā)生——將任何有威脅的小行星推開(kāi),以避免撞上地球。DART是NASA推出的首次航天器自殺式任務(wù)——刺殺小行星。它的使命是毀滅,通過(guò)使用航天器撞擊小行星,使其偏離撞向地球的軌道。
去年11月24日,DART探測(cè)器由SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭送入宇宙。經(jīng)過(guò)約10個(gè)多月的漫長(zhǎng)旅途,DART將撞擊一顆名為Dimorphos的小行星,該小行星圍繞一顆更大的小行星Didymos運(yùn)行。NASA希望在撞擊作用下,Dimorphos小行星的軌道和速度都能發(fā)生改變——Dimorphos在撞擊后將沿著一條新的路徑圍繞Didymos運(yùn)行,而不是撞擊前的路徑。地面上的望遠(yuǎn)鏡將通過(guò)測(cè)量Dimorphos的軌道周期的變化來(lái)測(cè)量這條新的路線。
在銀河系的歷史中,人類存在的時(shí)間極短,不過(guò)剎那。生命及智慧這一珍貴的饋贈(zèng)自出現(xiàn)起就不能保證永遠(yuǎn)存續(xù)。天文學(xué)家總喜歡說(shuō),小行星不過(guò)是大自然問(wèn)候的方式,它在問(wèn),“你的太空計(jì)劃怎么樣了?”
而現(xiàn)在,DART任務(wù)即將交出一份答卷。今天,DART以超過(guò)22500公里/小時(shí)的速度撞向小行星,為了全人類的未來(lái),明知必死,仍義無(wú)反顧,完成最終的“絕唱”。以下,Enjoy:
如果恐龍當(dāng)年也有宇航局的話,那么這一物種的命運(yùn)可能就不會(huì)在6500萬(wàn)年前戛然而止。當(dāng)然,如果真的是那樣的話,恐怕也不會(huì)有人類的今天……
2021年11月24日,NASA 發(fā)射了一枚肩負(fù)著關(guān)鍵使命的衛(wèi)星。這次任務(wù)的成敗,將決定恐龍的命運(yùn)未來(lái)是否某天會(huì)在人類的身上再次上演。
一架只有小汽車大小的衛(wèi)星搭乘 SpaceX 的獵鷹九號(hào)火箭,從加州的范德堡太空部隊(duì)基地起飛。
今天,這架衛(wèi)星將作為“動(dòng)能武器”,與一組孿生小行星系統(tǒng)發(fā)生碰撞。
科學(xué)家們的期望是,這次撞擊能夠顯著改變?cè)撾p小行星系統(tǒng)的運(yùn)行軌跡。這一次任務(wù),目前已經(jīng)耗資超過(guò)3億美元。它將將檢驗(yàn)人類是否具有能力,偏轉(zhuǎn)小行星等其它天文物體的航線,保護(hù)地球、人類,以及其它物種。
如何應(yīng)對(duì)小行星撞地球?
2013年2月15日,俄羅斯車?yán)镅刨e斯克附近的居民經(jīng)歷了一次畢生難忘的天文事件:一枚火流星在烏拉爾聯(lián)邦管區(qū)南部上空進(jìn)入地球大氣層,開(kāi)始燃燒,最終在車?yán)镅刨e斯克市上空爆炸。
這枚隕石直徑只有17米左右,質(zhì)量約7,000噸,爆炸高度估計(jì)在30-70千米范圍內(nèi)。就是這樣一顆小隕石,其空爆效果造成的氣爆沖擊波卻造成了近1500人不同程度受傷。
人類上一次遭遇隕石爆炸事件還是俄羅斯的通古斯大爆炸,距離今天也超過(guò)一百年了。
而2013年的這次小行星撞擊事件,給天文學(xué)家再次提了個(gè)醒:是時(shí)候啟動(dòng)“行星防御計(jì)劃”了。
對(duì)于采用衛(wèi)星撞擊小行星的方式進(jìn)行防御,歐洲航天局 (ESA) 和美國(guó)宇航局 (NASA) 原本各自有內(nèi)部的計(jì)劃。不過(guò)兩家機(jī)構(gòu)在2015年簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議,名為“小行星撞擊和偏轉(zhuǎn)分析計(jì)劃”(Asteroid Impact and Deflection Assessment,簡(jiǎn)稱 AIDA)。
兩家機(jī)構(gòu)共同選定了撞擊測(cè)試的目標(biāo):Didymos 孿生小行星系統(tǒng)。
兩顆小行星當(dāng)中,大的那顆叫做 Didymos(狄迪墨斯,中文名“孿大星”),直徑約780米;小的名為 Dimorphos(狄墨爾弗斯,又稱“孿小星”),直徑只有約160米。孿小星繞孿大星每12小時(shí)公轉(zhuǎn)一圈。
選擇這組小行星作為“行星防御計(jì)劃”的測(cè)試目標(biāo),天文學(xué)家大概是這樣想的:
首先,就算完成了撞擊,這兩顆小行星也幾乎完全沒(méi)有可能和地球碰撞,適合作為“練武”的對(duì)象;
孿小星的質(zhì)量很小,想要對(duì)它產(chǎn)生可觀的沖擊效果,不需要太大的衛(wèi)星質(zhì)量,并且雙星之間存在公轉(zhuǎn)關(guān)系,小星是大星的“衛(wèi)星”,距離只有約1.2千米,所以,撞擊小星也能對(duì)大星的運(yùn)行軌跡產(chǎn)生顯著的影響,實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”的效果。
歐盟和美國(guó)原本計(jì)劃于2020年底和2021年底分別發(fā)射兩枚衛(wèi)星進(jìn)行本次任務(wù)。
其中,歐盟方面的 AIM 軌道器將在環(huán)繞大星飛行,分析雙星的物質(zhì)構(gòu)成并將數(shù)據(jù)發(fā)回地球,并且在最近距離觀測(cè)未來(lái)碰撞的效果。
美國(guó)方面的飛行器,也就是2021年11月發(fā)射的 DART,全稱 Double Asteroid Redirection Test,將在今年雙星運(yùn)行到離地球較近距離時(shí),和小星發(fā)生碰撞,以偏轉(zhuǎn)雙星系統(tǒng)的軌道。
(Dart這個(gè)英文單詞也具有飛鏢的意思,而這組孿生小行星就是我們的標(biāo)靶。)
后來(lái),歐盟的 AIM 發(fā)射任務(wù)取消了,雙星的物質(zhì)構(gòu)成至今未知,而且也沒(méi)有辦法進(jìn)行碰撞時(shí)的近距離觀測(cè)了。
不過(guò)這影響也不是很大,因?yàn)殡p星距離地球較近,預(yù)計(jì)撞擊時(shí)只有1100萬(wàn)千米,而且雙星環(huán)繞的軌道面和地球的黃道面接近,效果觀測(cè)比較容易,而且完全可以在地面觀測(cè)。
DART:行星防御計(jì)劃的第一步
接下來(lái),讓我們深入了解一下 DART 撞擊器。
DART 的質(zhì)量只有550千克左右,屬于非常輕量、低功能的一臺(tái)飛行器了,畢竟只是拿來(lái)做炮灰用的。它的主要載荷只有少量導(dǎo)航和傳感用的傳感器,一枚長(zhǎng)距離太空觀測(cè)攝像機(jī)。機(jī)載的離子推進(jìn)器可以進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整,并且最終朝著小星撞去。
值得一提的是,DART 首次采用了一種全新的自動(dòng)光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng) SMART Nav,讓飛行器無(wú)需操作員的協(xié)助也可以自動(dòng)導(dǎo)航到預(yù)定目標(biāo),并且在抵達(dá)目標(biāo)范圍后,在備開(kāi)始撞擊到撞擊發(fā)生之間的幾個(gè)小時(shí)內(nèi),SMART Nav 也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航、姿態(tài)調(diào)整等。
DART 還是第一臺(tái)采用徑向螺旋形線路槽陣列 (Spiral RLSA) 天線的宇航器。這是一種專門用于深空通訊的高增益天線,能夠用深空網(wǎng)絡(luò) (Deep Space Network) 的X頻段維持 DART 和地面之間的通訊。
DART 還有一個(gè)次要載荷,是一臺(tái)意大利制造的立方衛(wèi)星 (CubeSat),名為 LICIACube,在撞擊發(fā)生前的10天脫離 DART 主體,用于臨時(shí)的圖像采集觀測(cè)工作。立方衛(wèi)星屬于“用后即拋”,傳回?cái)?shù)據(jù)后無(wú)法回收,成為太空垃圾。
有趣的是,這枚立方衛(wèi)星上安裝了兩組相機(jī),分別名為 LUKE 和 LEIA(星球大戰(zhàn)主角的名字)。它們由 NASA 旗下的飛行器開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室 APL 負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā),在馬里蘭州組裝完成。
根據(jù)計(jì)劃,當(dāng)火箭進(jìn)入太空后,DART 將與火箭脫離,展開(kāi)太陽(yáng)能板,繞行地球一周并逐漸變軌,這樣繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后,DART 再點(diǎn)火離子推進(jìn)器,借助地球的引力,使得運(yùn)行軌道最終和地球公轉(zhuǎn)軌道同步。
到了今年九月底、十月初,也就是這對(duì)孿生小行星的軌道距離地球公轉(zhuǎn)軌道最近的時(shí)候,DART 將進(jìn)行變姿點(diǎn)火,貼近目標(biāo)軌道。
隨后,作為次要載荷的立方衛(wèi)星將被拋出,展開(kāi)其獨(dú)立的太陽(yáng)能板,在目標(biāo)小行星周圍準(zhǔn)備拍攝和記錄數(shù)據(jù)。然后在長(zhǎng)達(dá)數(shù)天的時(shí)間里,DART 將持續(xù)接近小星,并在撞擊前的4小時(shí)最后一次點(diǎn)火加速,完成最終的“絕唱”,撞向小星。
這次偉大的“犧牲”在瞬時(shí)對(duì)于小星的公轉(zhuǎn)速度、軌道等方面的影響,可能是微乎其微的。不過(guò)如果從宇宙的尺度來(lái)看,科學(xué)家們認(rèn)為這次撞擊有望對(duì)孿生小行星在宇宙中的運(yùn)動(dòng)軌跡造成可觀的影響。
當(dāng)然,在此之前,人類還從來(lái)沒(méi)有試過(guò)用撞擊的方式對(duì)小行星的軌道進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。所以這一次任務(wù),也是撞擊偏轉(zhuǎn)的首次測(cè)試。對(duì)于效果,科學(xué)家們頗有信心。然而具體撞擊的效果還是有待檢驗(yàn)。
重寫人類和宇宙的關(guān)系
人類和其它生物最大區(qū)別之一,在于人類具有主觀能動(dòng)性。這是一個(gè)我們?cè)诔醺咧袑W(xué)過(guò)的哲學(xué)理念,說(shuō)的是人能夠能動(dòng)地認(rèn)識(shí)、觀察世界,總結(jié)客觀規(guī)律,并且利用這些規(guī)律,去改造世界。
在過(guò)去,人能夠改造的世界,僅限于我們生活的地方。后來(lái),隨著工業(yè)和科技的發(fā)展,人類的活動(dòng)對(duì)整個(gè)地球的環(huán)境造成了極大規(guī)模的、深遠(yuǎn)的影響。今天,我們也已經(jīng)在月球上留下了腳印、派出無(wú)人車和深空探測(cè)器去到了火星、木星,和更深的太空,甚至有很大可能在有生之年實(shí)現(xiàn)殖民火星。
而在一些天文學(xué)家和哲學(xué)家的眼中,現(xiàn)在我們?cè)噲D通過(guò)撞擊(或者任何其它)的方式去偏轉(zhuǎn)小行星的軌道,保護(hù)地球和地球物種的安全,屬于人類迄今為止在發(fā)揮主觀能動(dòng)性上最大限度的一項(xiàng)舉動(dòng)。
在 DART 項(xiàng)目之前,人類和宇宙的關(guān)系僅限于觀測(cè)和極小的探索。在更大的、宇宙星體和軌道物理的層面上,我們?nèi)祟愒谶^(guò)去一直無(wú)能為力,因?yàn)樵谶@里,只有引力可以決定一切。
而 DART 項(xiàng)目的存在,也是人類在我們能夠觀察的宇宙當(dāng)中,首次主動(dòng)地利用我們觀察和總結(jié)出的規(guī)律,以及我們開(kāi)發(fā)出的科技,去偏轉(zhuǎn)太空中已然存在的物體的運(yùn)行軌跡。
這種嘗試,一旦被驗(yàn)證有效,將意味著人類首次在宇宙運(yùn)行的基礎(chǔ)規(guī)則上,添上屬于自己的一筆。未來(lái)的人類將有望按照自己的意愿,進(jìn)行更大規(guī)模的宇宙星體“調(diào)整”。
這些調(diào)整,可以是針對(duì)地外星體的,甚至也可以將我們自己居住的地球作為對(duì)象。因?yàn)闆](méi)準(zhǔn)真的在未來(lái),整個(gè)太陽(yáng)系都不再適合生存,我們或許能像《流浪地球》里那樣,帶著地球,在宇宙里展開(kāi)一場(chǎng)史詩(shī)級(jí)的流浪。
然而,人類掌握了這樣的能力,真的是一件好事嗎?
一些哲學(xué)家和理論學(xué)者擔(dān)憂,DART 以及未來(lái)人類在行星防御方面的更多動(dòng)作,將設(shè)立一個(gè)潛在危害不可估量的錯(cuò)誤先例。
如果展開(kāi)聯(lián)想,首先人類在未來(lái)可能會(huì)進(jìn)行更多大尺度、無(wú)節(jié)制的星體軌道修改行為。而正如《三體》提出的黑暗森林法則那樣,如果我們發(fā)現(xiàn)地外文明,誰(shuí)能保證我們不會(huì)首先將這種星體軌道修改的能力,當(dāng)成武器來(lái)使用,進(jìn)而引發(fā)更加不可收拾的結(jié)局呢?在那樣的極端可能性當(dāng)中,人類自己掌握的能力,反而有可能成為人類滅亡的導(dǎo)火索。
這種行星防御的行為,還有另一層決策機(jī)制的問(wèn)題:誰(shuí)來(lái)決策、公眾如何參與,以及如何建立一個(gè)健全的機(jī)制,確保全人類/所有國(guó)家和地區(qū),都能夠在這種行星級(jí)別的重大決策當(dāng)中獲得并行使話語(yǔ)權(quán)?
當(dāng)然,我們寧愿這些這些思考和批評(píng)只是杞人憂天。
至少?gòu)男行欠烙慕嵌葋?lái)看,掌握這樣的能力是至關(guān)重要的。目前,直徑大于500英尺(約152米)的近地小行星的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了上萬(wàn)顆。雖然已知未來(lái)一個(gè)世紀(jì)內(nèi)地球遭到這一尺寸小行星撞擊的可能性為零,但誰(shuí)也不知道地外是否有人類尚未發(fā)現(xiàn)和觀察到的小行星正在襲來(lái)。
而從前文提到的車?yán)镅刨e斯克小行星撞擊事件,已經(jīng)可以看出,即使是一顆超小尺寸的隕石,甚至都沒(méi)有著陸,只是在空中爆炸,都已經(jīng)足以造成地區(qū)級(jí)別的重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
未雨綢繆,總比坐以待斃好得多。








