家人,見證歷史!
剛剛,人類完成了第一次行星防御演習的撞擊任務:
美國國家航空航天局(NASA)發射的DART航天器(昵稱為“擊中他”)成功擊中了距離地面1100萬公里的一顆小行星。
以往只能在《星際迷航》 《獨行月球》等科幻片里看到的場景,這次真的在現實中上演了。
NASA這次演習的目的和科幻片一樣,都是為近地小行星撞擊地球的威脅做準備。
畢竟之前的研究表明,6500萬年前的‘??颂K魯伯小行星撞擊’事件直接導致了恐龍的滅絕。
DART在這次撞擊中需要做的是改變這顆小行星的軌跡,就像這樣:
雖然目前撞擊已經完成,但是小行星的軌道是否發生了變化,還需要天文學家通過望遠鏡進一步測量確定。
然而,毫無疑問,這次任務的結果將為科學家制定行星防御計劃提供關鍵數據。
如果接下來小行星的軌道被確認改變,那么這項技術可以抵消那些未來可能直撲地球的小行星。
正如美國宇航局項目負責人林德利約翰遜所說:
這不僅是NASA的激動時刻,也是太空史和人類史的激動時刻。
這項工作對我們星球的未來極其重要。
人類歷史上第一次行星防御演習
從剛才的演示中可以看到,DART這次要撞擊的小行星叫做Dimorphos,直徑約163米。
而它和另一顆直徑約780米的行星Didymos組成了一個雙行星系統(我們暫且稱它們為‘雙星’和‘雙子星’)。
達特用他19米長的身體故意以6.6公里/秒的速度撞擊雙子星,改變了它0.1%的軌道速度。
值得注意的是,這兩顆行星對地球的威脅幾乎為零。)
這種飛鏢是‘輕載’,它使用的唯一儀器是光學導航相機DRACO。
DRACO將會捕捉到雙子星和雙子星的圖像,同時支持航天器的自主導航系統SMART Nav將會引導DART撞擊。
根據美國宇航局科學家湯姆斯特勒的說法:
由于我們從未近距離觀察過這顆雙星,我們不知道它長什么樣,也不知道它的形狀。
這也是小行星撞擊任務的難點之一。
而在撞擊前一個小時,雙子星在DRACO的視野里只是一個像素的點:
大約在撞擊前10分鐘,較大的雙星和較小的雙星已經可以分辨出來:
隨著距離的臨近,直播間的評論區也興奮起來(原速播):
倒計時1分鐘左右,當DART成功繞過雙子星直奔雙子星:
終于,隨著‘3,2,1’的倒計時,飛鏢成功命中雙星!
NASA指揮中心已經是一片歡騰,高喊‘我們成功了!’。
600公斤飛船撞上50億公斤小行星
事實上,在這次歷史性撞擊之前,DART航天器已經在太空旅行了10個月。
去年11月24日,美國東部時間凌晨1點21分,DART飛船搭載SpaceX獵鷹9號火箭從加州范登堡空軍基地發射升空。
升空一個多小時后,DART與火箭第二級助推器分離,隨后進入預定軌道。
在飛離地球之前,DART繞著我們飛了好幾圈,在此期間,它利用電動推進器不斷加速到第二宇宙速度(人造天體在沒有動力的情況下擺脫地球引力所需的最小速度)。
DART是NASA和APL(約翰霍普金斯應用物理實驗室)的聯合項目,目前已耗資約3.25億美元(約合23.24億人民幣)。
撞擊小行星的飛船本身并不大。它的三圍(長寬高)只有1.8 x 1.9 x 2.6米,相當于兩個家用衣柜的大小。
來源NASA:DART探測器與封裝它的火箭整流罩相比非常迷你。
而它的重量只有670公斤左右,不到一輛普通SUV的一半。
不過,為了自主飛行,DART還配備了兩塊大型太陽能電池板,完全展開時,它的‘臂展’可以達到19米左右。
DART飛船在撞擊小行星之前,就用自己的相機DRACO拍攝了自己的‘太空體驗’。
此前,今年7月,DART已經通過DRACO首次拍攝到了小行星Didymos,它是這個雙行星系統中的雙子星。
但是由于DART必須為這次撞擊“犧牲”,因此需要一個小助手來記錄撞擊瞬間和撞擊后的照片。
DART的助手是立方星LICIACube。
這個家伙看起來就像一個小盒子。它在與DART一起在浩瀚宇宙中飛行了很長時間后,于9月11日與DART分離。
LICIACube可以用自己的推進系統調整軌道,在撞擊后大約3分鐘飛越雙子星。
讓我們就此打住,關于這個撞擊行星的飛船鏢。
此時,你可能還會疑惑:那為什么要選擇Didymos雙星系統進行測試,為什么要選擇較小的那個來命中呢?
首先,DART撞擊時,Didymos系統距離地球約1100萬公里。
這個距離很奇妙,可謂是‘不遠不近’的理想測試地:
一方面,這相當于大約28.6個地月距離。這顆小行星對地球并不構成真正的威脅,也不用擔心撞擊后會給我們帶來什么麻煩。
另一方面,它只是地球到火星最近距離的五分之一,所以不需要太多努力就可以到達。
災難援助反應隊工作小組的成員說,對于一項太空任務來說,10個月的旅程是相當快的。
此外,這個位置便于哈勃、韋伯太空望遠鏡、美國宇航局的小行星探測器‘露西’,以及地面上的一些望遠鏡。
至于小的那顆,原因之一就是這顆小孿星和很多近地天體的大小差不多。
從目前已發現的近地天體來看,類似雙星的直徑大于0.5km的近地天體約有120萬個;而如果算上直徑大于0.1km的雙星,這個數字將飆升至驚人的2500萬顆。
另外,嚴格來說,雙子星是雙子星的衛星。小恒星撞擊后,天文學家通過觀測大恒星的明暗變化,可以很容易地計算出小恒星公轉周期的變化值。
另外值得注意的是,雙子星只是‘比較小’。(畢竟人至少是一顆衛星)
科學家估計它重50億公斤,約為DART飛船質量的746萬倍。
所以,用任務負責人南希查博特的話來說,——號飛船擊中了雙子星
相當于一輛高爾夫球車撞上了胡夫金字塔。不會撞毀這個小天體,最多只是稍微改變一下雙星的軌道。就算打錯了地方也沒關系。
小行星存在的威脅
說到航天器撞擊天體,DART真的不是第一個。
在此之前,深度沖擊和隼鳥2已經做到了這一點。
但是,它們的目的與DART不同,DART對于理解彗星的形成和演化以及生命的起源具有重要意義。
雖然這一鏢是航天器第三次撞擊天體,但卻是人類第一次以‘主動攻擊’的形式改變小行星的軌跡。
如上所述,據統計,已發現超過2500萬個孿生大小的天體對地球構成威脅。
根據1980年至今的統計,近地小行星的發現速度呈指數級增長。
而且它們移動速度非???,大約72000 km/h。
如果以這樣的質量和速度撞擊地球,相當于10兆噸左右的大爆炸。
人類歷史上最大的一次爆炸,通古斯大爆炸3354 (1908),震級為12兆噸,摧毀了面積為2000平方公里的針葉林,當年推倒了約8000萬棵樹。
對于那次事件,科學界普遍認為是由一顆直徑約65米的巖石小行星造成的。
再近些,比如2013年2月15日,俄羅斯車里雅賓斯克的天體墜落事件也令人印象深刻。
當時這塊隕石的直徑達到了16米左右。當它穿越大氣層時,摩擦燃燒,爆炸,產生大量碎片,形成了所謂的‘隕石雨’。
在墜落區域,許多建筑物的窗戶被打破,事件已造成1200多人受傷。
據科學家推測,如果這顆巨大的隕石真的撞上了薩特卡,其爆炸威力約為50萬噸TNT當量。
因此,不難理解NASA為什么要進行行星防御演習。
至于DART這次是否成功改變了雙星的軌道,還需要天文學家進一步觀察。
為了撞擊小行星 NASA 花掉 23 億!值不值?目九牛一毛瞪口萬木蔥蘢呆29. 一個炎熱而憂郁的下午,我沿著人行道走著,在穿梭的人群中,聽自己寂寞的足音。16. What I really want to know is whether he will go abroad next month?171.兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山?!对绨l白帝城》 好在半朧淡月,到如今、無處不消魂。故國梅花歸夢,愁損綠羅裙。為問暗香閑艷,也相思、萬點付啼痕。算翠屏應是,兩眉馀恨倚黃昏。296杜牧:贈別二首之二dart,航天器,nasa,演習,探測器In America, there are no such expressions such as in china where “the fat pig gets slaughtered,” or in Japan, where “the nail that sticks out gets hammered down.” |