美国航天器撞上一颗小行星,成功改变轨道,这种防御的意义有多大


美国航天器撞上一颗小行星,成功改变轨道,这种防御的意义有多大


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美国航天器撞上一颗小行星,成功改变轨道,这种防御的意义有多大


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美国的航天器 , 撞上了一颗小行星 , 并成功改变了它的轨道 , NASA称这是人类首次实现行星防御 。 那么 , 美国的这种方式真的靠谱吗?实际意义有多大?今天就跟大家聊聊这个话题 。
日前 , NASA和约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室联合开展的“双小行星改道测试”航天器 , 在距离地球1140万公里处成功撞击了“65803 双生星”的卫星双卫一 。

航天器主体高1.2米 , 长宽均为1.3米 , 重量仅570公斤 , 太阳能电池板展开后长度可达19米 , 但跟小行星比起来 , 还是太小了 , 例如图片中 , 左侧第二是展开后的DART卫星 , 第五个是双卫一 , 它的直径达到了160米 , 整体大小跟古罗马竞技场差不多 。

双小行星改道测试航天器是在2021年11月底的时候发射的 , 航天器上配备了自主导航系统 , 可自动识别和区分双生星和双卫一 。
双生星于1996发现 , 在2003年被美国阿雷西博天文台证实有自己的卫星 , 也就是双卫一 , 因此被命名为双生星 。
根据NASA的定义 , 潜在威胁天体需直径大于140米 , 距地球最近距离为750万公里以内 。 2003年 , 双生星距离地球718万公里 , 根据最新的观测数据测算 , 到了2123年 , 双生星与地球之间的距离将会减小到590万公里 。 并且 , 双生星的直径是780米左右 , 所以它跟双卫一一样 , 都是具有潜在威胁的天体 。

当然 , NASA表示 , 不论是双生星还是双卫一 , 在未来几百年内都不会对地球产生威胁 , 所以这次的撞击只是科学试验和测试 , 包括尝试改变其运行轨道 , 验证通过动能撞击的方式偏转近地小行星的可行性 。
例如 , 如果双卫一是一颗实心小行星 , 那么航天器只能在其表面砸出一个小坑 , 双生星与双卫一之间的距离会有所缩短 。 但是 , 如果双卫一是由大量碎岩组成的 , 撞击会把这些稀碎的岩石送入太空 , 同时将让两颗小行星的距离明显缩短 。
另外 , NASA和欧洲航天局都表示 , 这次的撞击力度只能改变双卫一的轨迹不到1% 。 此前 , 双卫一与双生星的中心点距离约1190米 , 以近乎正圆的轨道运行 , 轨道周期为11小时55分钟 。 航天器逆向撞击双卫一后 , 它的飞行速度下降了约1.5米 , 从而使其按照更小的椭圆轨道运行 , 同时降低其轨道周期10分钟 , 也就是11小时45分钟 。
小行星对于地球的威胁来说一直存在 , 并且普遍认为 , 恐龙的灭绝是因为6500万年前的一次小行星撞击事件 。 据估计 , 当时有一颗直径高达10公里小行星撞上了地球 , 撞击后释放的能量相当于九十多万亿吨TNT炸药 , 从而引发大海啸、地震和火山爆发 , 并使大量灰尘进入大气层 , 完全遮盖阳光、改变全球气候 , 造成核子冬天 , 进而导致恐龙的物种的彻底灭绝 。
另外 , 还有很多相关的影视作品 , 例如《天地大冲撞》 , 《绝世天劫》 , 《不要抬头》等等 , 都描述了人类面对小行星来袭时 , 艰难抗争的窘境 。 所以 , 趁着还没有发生这样的事件 , 提前做好准备 , 就变成了最优的选择 。
目前 , 世界各国都在进行小行星的追踪、观测 , 争取尽量提前发现 , NASA的科学家认为 , 想要避免小行星撞击地球 , 需要提前5到10年就进行准备 。 同时 , 有能力的大国 , 也在构建小行星防御系统 。 例如 , 美国国家科学院、工程院和医学院发布了行星科学“十年规划” , 将“行星防御任务”列为美国未来十年的重点项目之一 。
【美国航天器撞上一颗小行星,成功改变轨道,这种防御的意义有多大】当然 , 在这个领域也少不了我国的身影 。 根据长征三号甲系列火箭总设计师兼总指挥龙乐豪的介绍 , 中国或将于2026年独立开展小行星轨迹改变的“近地小行星2020 PN1防御系统”任务 。

另外 , NASA还表示 , 除了这次的任务之外 , 也在考虑更多偏转或摧毁危险小行星的方式 , 包括使用离子束轰击小行星、研制所谓的“引力牵引航天器”来“拖拽”小行星等方案 。
目前行星防御是通过主动手段 , 例如:核爆、动能撞击、激光烧蚀、离子束牵引、引力拖曳、质量驱动等 , 破坏小行星的结构或者偏转小行星的轨道 。 其中动能撞击是一种经典方式 , 但它也有缺点 , 在预警时间较短的条件下无法有效防御大尺寸小行星的问题 。

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