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人类如何防止小行星撞击地球

一颗小行星要撞击地球?这类消息一出现,多多少少就会让居住在地球上的人感到有点恐慌。实际上,尽管每年有大量的小行星撞击地球,但其中大部分都分解到了地球大气中。然而,理论上的确有小行星撞击地球的危险。

根据美国行星学会的说法,目前有关防止小行星撞击地球的技术有很多种想法,极端的方法就是让一个重载太空船擦过小行星,从而使小行星偏离其原有轨道。这两颗卫星采用了动能碰撞技术,主要用于让一颗或几颗卫星高速撞击小行星,从而改变其轨道。

在美国东部时间24日,美国航天局发射了一颗任务称为“双小行星重定向测试(DART)”的航天器,使其撞击一颗小天体,以评估防御性小行星撞击地球技术。美国太空总署首次验证动能撞击器技术的任务,该技术通过撞击小行星改变轨道,以保护地球免受小行星的撞击。

这项任务由美国太空总署交给约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室负责,它将首次检验这类驱离小行星的策略是否切实可行:在观察小行星偏离原轨的情况下,测试飞船自动导航到目标小行星附近并故意撞上它。简而言之,这是一个“有去无回”的任务,来证明用撞击策略来防止小行星撞地球的可行性。

DART任务太空船相对较小,主体约1米见方,两面各有一太阳能板,并在完全展开后完全展开,发射重量约610公斤。DART任务飞船运载着大约50千克重的飞艇推进剂和大约60千克用于操纵离子推进技术验证机的飞船。

根据美国太空总署的资料,目标小行星系统包括一颗直径约780公尺的小行星,以及一颗直径约160米、环绕其飞行的小行星,以及前者的小型卫星。当整个行星绕着太阳旋转时,这两个小行星会不时地绕地球飞行。在这一实验中,小卫星就是要击中的目标。

DART任务飞船按计划从火箭中分离后飞行了将近一年,预定于2022年秋,也就是小行星系统在距离地球最近(大约1100万分之一米)的地方,借助高分辨率照相机和自动导航系统,以每秒6.6千米的速度撞击小型卫星。据美国太空总署称,这个小型卫星目前没有撞上地球的危险,而且DART任务飞船与其碰撞之后,也不会对地球造成新的威胁,因此是小行星防御测试的理想目标。

美国太空总署说,碰撞“会让小卫星在小行星轨道上运行的速度变化为1%”,从而减少小卫星的轨道周期数分钟,稍稍拉近两个小天体之间的距离。地球上的望远镜会在撞击前后展开,以详细测量轨道的变化。

碰撞大约两年后,欧洲航天局将发射"赫拉"太空船,深入研究撞击对小行星系统的影响,并收集诸如小行星系统的质量、组成成分和内部结构,以及DART任务飞船留下的撞击坑大小和形状等详细资料。这一细节数据对将小行星驱离测试转变成可扩展、可重复使用的技术来说很重要。

DART任务是美国太空总署行星防御战略任务之一,它将第一次获得真正的小行星撞击数据,在将来,这些数据可以输入计算机模型,衡量一颗小行星是否有撞击危险,需要使用多大体积的航天器,以及所采用的速度,等等。

然而,在真实的行星防御方案中,有更多的考虑因素,例如有些国家可能被小行星撞击,其他国家能够采取行动制止撞击,这要求加强国际合作;此外,对小行星质量的估计错误,行星的轨道偏离,或者小行星的轨道,会影响最后的防御效果。所以,如果危险真的发生,要防御小行星撞击地球,还是要针对不同类型的目标,制定不同的方案。

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