行星防御测试,看看小行星的路径是否可以改变即将发射

即将进行的测试将探索使用“动能撞击器”航天器通过撞击小行星改变其轨道的可行性。

这张图表描绘了计划中的双小行星重定向测试(DART)任务。
美国国家航空航天局

美国国家航空航天局(NASA)即将尝试使用“动能撞击器”来改变一颗小行星在太空中的运动,这一测试听起来像是直接从好莱坞灾难大片中撕下来的。目的是演示使用某种拦截器的可行性让未来的小行星偏离轨道它们可能会与地球发生碰撞。

双小行星重定向测试(DART)航天器到达范登堡太空部队基地上个月,美国宇航局公布昨天.现在是SpaceX公司下周将开始将其装载到猎鹰9号火箭上。实际发射计划于2021年11月23日在范登堡东部航天发射场(SLC-4E)进行。原来的计划是七月开始这项任务,但由于未指明的技术问题和正在发生的COVID-19大流行,发布日期被推迟。

DART的目标是Dimorphos,它的直径约为525英尺,不会对地球构成威胁。有记录以来,它最接近地球的一次是在2003年,距离地球仅446万英里,每一个数据库据美国国家航空航天局(NASA)估计,当宇宙飞船与它相撞时,它将在大约680万英里之外。这颗小行星,只是形式上去年起了个名字作为这次任务的一部分,它围绕另一个更大的行星Didymos运行,Didymos的直径接近2560英尺。

人们希望DART宇宙飞船能够证明,通过在太空真空中撞击另一个物体,以一种蓄意的方式改变小行星的运动是可能的。即使是由于撞击而导致的航向上的一个小变化也可能是有用的,因为随着时间的推移,偏离可能会大幅增长,当它接近地球时,将威胁排除在任何潜在的撞击窗口之外。这种力也需要足够的测量,以避免粉碎目标,这可能只会产生多个具有威胁性的物体。

NASA行星防御官员林德利·约翰逊(Lindley Johnson)在一份声明中说:“DART将是‘动能撞击器’技术的首次演示。在这项技术中,航天器将与一颗已知的小行星高速相撞,以改变该小行星在太空中的运动。”“这项技术被认为是缓解潜在危险的小行星的技术最成熟的方法,它将帮助行星防御专家完善小行星动力学撞击器计算机模型,让我们了解如何在未来偏转潜在危险的近地物体。”

DART是约翰·霍普金斯应用物理实验室(APL)在十多年的时间里为NASA设计和建造的,它只有一个仪器,Didymos侦察和用于光学导航的小行星照相机,和德拉科.与反义词导航系统相结合,该航天器将使用DRACO识别Dimorphos,并将自己瞄准这颗小行星。它采用了先进的技术,包括氙气动力NEXT-C根据NASA的说法,该系统的目的是提供比以前的推进选项更好的性能和燃料效率,以及“一个平面的、槽状的高增益天线,用于地球和航天器之间的有效通信”。

美国国家航空航天局

图中显示了DART航天器的组件,包括DRACO仪器、NEXT-C发动机、径向线槽阵列(RLSA)天线和ROSAs(滚出太阳能阵列)。rosa已装舱。

NASA/约翰·霍普金斯APL/埃德·惠特曼

实际的DART航天器。

“我惊讶和感激,飞镖已经从一个闪烁的眼睛在最后准备发射宇宙飞船在11年内,”Andy Cheng表示DART调查团队领导在APL,谁想出了最初的想法对于这个宇宙飞船,在一份声明中说。“让这一切成为可能的是一个伟大的团队,他们克服了建造宇宙飞船的所有挑战,完成了前所未有的事情。”

一颗由意大利航天局提供的小型立方体卫星,被称为轻型意大利立方体卫星,用于小行星成像,或LICIACub,将陪同DART执行这项任务。LICIACub最初将直接与DART连接,但将在撞击前5天发布,以便收集测试的图像。欧洲航天局(ESA)已经计划发射另一个探测器,叫做赫拉以便更好地评估这种影响对Dimorphous的实际影响。

DART是NASA的一部分更广泛的行星防御努力它还包括各种地面和空间传感器,包括地面上的光学和雷达望远镜,用于发现和跟踪可能对地球构成潜在威胁的小行星。美国宇航局的行星防御协调办公室支持各类相关研究项目,如发送OSIRIS-REx探测器前往小行星Bennu收集样本和其他数据。

当然,DART概念是否会在这次测试中显示出真正的前景还有待观察。NASA可能需要数年时间才能从这项任务中获得一组可靠的数据。首先,飞船将花费相当多的时间才能到达Dimorphos。在凌日期间总会有潜在的问题出现,甚至在它试图与小行星相撞之前。

与此同时,来自太空的小行星或其他类型物体撞击地球的风险是非常真实的。2013年,一颗直径超过66英尺的陨石在大气中爆炸在俄罗斯车里雅宾斯克上空,巨大的冲击波震碎了窗户。

这是自那以后进入地球大气层的最大的自然物体通古斯事件这一事件于1908年发生在俄罗斯的西伯利亚地区。那次事故涉及一颗直径估计在160到200英尺之间的爆炸流星体,爆炸造成约830平方英里的森林夷为平地,在此过程中摧毁了约8000万棵树。

小行星和其他物体继续定期经过地球,其中绝大多数是无害的。就在10月,一颗直径约为6.6英尺的非常小的小行星出现了相对接近我们的星球,但没有进入大气层。更多的人看来我们很快就到了

然而,当我们武装自己应对所有可能的地面冲突时,甚至现在可能是在太空中,一场真正毁灭性的甚至是终结人类生命的事件可能正在向我们袭来。历史证明了这一点这只是时间问题

因此,在为这次任务准备DART十多年之后,美国宇航局无疑渴望发射这艘飞船,以最终验证这个灾难电影式的想法,即通过动力学手段改变小行星的方向并将其推离地球是否可行。

联系作者:joe@thedrive.com