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    標題 飛船撞擊小行星，一次 23 億元
    分類 熱點事件
    內容

    當行星撞擊地球時，人類該如何應對？900萬年前，小行星撞擊地球導致恐龍滅絕的悲劇給人類留下了心理陰影。影視作品和科幻小說都試圖對此提出解決方案。

    電影《獨行月球》提出了‘月盾計劃’的計劃，即人類在月球上部署重型核彈，先摧毀小行星，然后利用月球掩護地球，抵御小行星爆炸產生的碎片。

    6350f6548e9f096ee32e6b1e_10245333.jpg電影《獨行月球》為了抵御小行星的撞擊，拯救地球，人類在月球上部署了月盾計劃。

    在美國電影《不要抬頭》中，面對一顆將在六個月后毀滅地球的彗星，美國政府打算用宇宙飛船將大量核彈運送到太空，利用爆炸的沖擊力將彗星推離地球。

    隨著一項名為‘雙小行星重定向測試’(DART)的任務的啟動，阻止行星毀滅地球的想象已經實現。

    北京時間9月26日，人類發現了26年的小行星被飛船撞上了瓷器。根據人類過去對其路徑的監測和了解，NASA當天成功引導一艘飛船進入其中。

    這一幕被南非天文臺的望遠鏡觀測到。飛機一路向前，撞上了太空中比它大得多的小行星，把它向前推。然后，飛機像灰塵一樣消失在太空中。

    根據美國宇航局的解釋，該小行星沒有對地球構成威脅的可能性。我選擇打它，因為我希望它可以作為一個科學的應用研究。

    這也是世界上首次對‘行星防御’任務進行實地測試。許多國家已經部署了類似的測試，歐空局和中國已經宣布將在未來五年內實施小行星防御計劃。

    中國也在加緊部署相關計劃。4月24日是“中國航空日”，中國國家航天局副局長吳燕華透露，中國正在建立“近地小行星防御系統”，主要監測小行星，判斷危險等級，并采取積極措施進行防御。

    以卵擊石

    9月26日，被飛船撞擊的星球還在運行。從NASA官網上傳的高清衛星圖片可以看出，它就像一塊普通的石頭，表面凹凸不平，保持低速運行。

    6350f6548e9f096ee32e6b1f_10245333.jpg表面照片

    但是，這一次，人類第一次主動防御‘行星撞地球’的任務，針對的不僅僅是一顆行星。

    該任務的目標是一個名為Didymos的雙星小行星系統，在古希臘語中是“雙胞胎”的意思。迪狄莫斯星直徑780米，相當于古羅馬的斗獸場。它的小衛星Dimorphos每11小時55分鐘繞主星一周。

    這兩顆行星是科學家在1996年發現的。因為它們離地球不夠遠，所以被列為對地球有潛在危險的小行星和近地天體。在天文學中，距離太陽小于1.3Au(Au是天文單位，1Au相當于日地平均距離，即約1.5億公里)的小天體都是近地天體。

    到2020年，已發現超過28000顆近地小行星。當這些小行星圍繞太陽運行時，它們也可能飛過地球，上演真正的‘火星撞地球’事件。

    2020年12月的早晨，中國青海玉樹的夜空中突然出現一個飛行的火球，拖著長長的尾巴，以近乎水平的角度飛向地面。然后火球爆炸了幾次，像白晝一樣照亮了夜空。類似的奇觀在1分鐘左右結束，世界又恢復平靜，沒有人員傷亡。

    6350f6548e9f096ee32e6b20_10245333.jpg 2020年12月23日上午7點23分，一顆火球劃過青海玉樹和西藏昌都交界處的高空，化作一顆隕石，降落在中國的土地上。

    后來科學家發現，這是一起典型的近地小行星‘追尾’地球事故。而且，當沿著終結者線飛行的小行星撞上地球時，其路徑是人類觀測的盲區，很難提前預測。

    每一次小行星毫無征兆的突然降落，都讓人類社會感受到沖擊和失控感。

    所以這次DART任務想主動出擊，先撞上小行星。貝爾法斯特女王大學的天體物理學家艾倫菲茨西蒙斯(Allen fitzsimmons)在接受采訪時表示，DART的目的并不是讓一顆小行星墜毀，而是為了測試從未嘗試過的小行星軌道改變技術?！拔磥?，如果地球有被小行星撞擊的風險，也可以采用類似的方法?！?

    當地時間2021年11月，DART飛船從加州范登堡空軍基地發射，搭載馬斯克SpaceX獵鷹9號火箭。經過10個月的飛行，飛船終于抵達迪迪馬斯附近，即將執行自殺式撞擊任務。

    組裝中的DART航天器

    據報道，在撞擊前四個小時，飛船變得完全自主。地面控制人員只保留人工指揮的能力。

    計劃DART的科學家安德魯里夫金(Andrew Rifkin)、南希查博特(Nancy Chabot)等人在一篇論文中解釋說，撞擊的最佳時間是2022年。因為這兩顆小行星剛好運行到地球附近，所以在2062年之前也是雷達測星的最佳時機。

    9月26日，DART飛船以每秒6.1公里的速度撞向雙胞胎中較小的Dimorphus。它的作用相當于地球旁邊的月亮。被擊中的迪莫爾福斯向前跑去。整個過程就像是以卵擊石。

    與實物相比，DART飛船的重量相當于幾臺自動售貨機。而它瞄準的‘月亮’直徑160米，相當于城市里的高樓?？茖W家預測它和埃及金字塔一樣重。

    DART這次想證明的是，質量更小的飛船高速撞擊大目標時，目前的技術是否到位。

    6350f6548e9f096ee32e6b22_10245333.jpg這張來自小型LICIACube航天器的圖像顯示了2022年9月26日DART任務撞擊Dimorphos小行星后噴射出的噴流。每個矩形代表不同的對比度，以便更好地看到羽流中的細微結構。

    美國國家航空航天局預測，如果這次‘自殺潛水’進展順利，Dimorphus將被人類行為推入更近更短的軌道，其圍繞主星的周期將縮短10分鐘。

    然而，飛船成功‘自殺’只是第一步。DART飛船能否達到預期效果，還需要科學家團隊的進一步檢驗?？茖W家透露，在未來，“雙胞胎”將通過立方體衛星，哈勃望遠鏡，美國宇航局和意大利航天局專門用來拍攝雙生子的其他衛星來觀察。有效性的最終確認可以短至幾周，長至幾個月。

    威 脅

    科技的美好和浪漫并不能阻止人們對此的懷疑。畢竟，相比于星辰大海，現實生活中的面包和愛情才是普通人的需求和煩惱。

    美國宇航局在這項任務上花費了3.24億美元(約合人民幣23億元)，非常昂貴。

    一種有代表性的觀點認為，這項任務是“可能的，但沒有必要”。DART瞄準的是百年內不會對地球構成威脅的小行星。另外，這次發射的飛船質量很小，讓外界懷疑其真正的效用。

    6350f6548e9f096ee32e6b23_10245333.jpg在DART飛船撞擊小行星Dimorphos后，哈勃太空望遠鏡拍攝到了塵埃和碎片的羽流。

    小行星撞擊地球每天都在發生。從宇宙中落下的塵埃和碎片，一直伴隨著人類。據科學家研究，每天有數十噸星際塵埃進入地球大氣層。小行星的體積越小，由于難以觀測，其撞擊地球的頻率就越高。

    雖然用生命來衡量小行星撞擊地球的概率像中彩票一樣罕見，但在人類漫長的歷史中，小行星仍然會給人類帶來風險。

    中科院復雜航天系統電子信息技術重點實驗室研究員李明濤曾得出結論，每個月都會有一顆直徑小于10米的小行星撞擊地球，一般會在大氣中形成一個火球。直徑10米的小行星撞擊地球，每幾十年到一百年發生一次。一般在大氣中爆炸，產生的沖擊波和熱輻射可能危及人體安全。

    《自然》發表的一項研究揭示，從1993年到2013年，大約有60顆直徑約20米的小行星撞上了地球大氣層，遠遠高于人們的預期。但大多數人忽略了這個數字，因為這些小行星在海洋或偏遠地區上空爆炸。

    截至2021年發現的潛在威脅小行星的軌跡

    科學界有一個共識，直徑超過140米的近地小行星會造成嚴重后果。這些小行星一旦撞擊地球，爆炸能量大到足以摧毀一個中小國家。

    2005年，美國國會授權NASA搜尋90%的近地小行星。然而，由于資金不足，該任務在2020年失敗——至少有一半的近地小行星尚未被人類發現。

    然而，在2013年，一個幾十年來罕見的行星傷害人類的事件引起了科學界和各國航天機構的關注。

    2013年2月15日，一顆直徑約18m的小行星在俄羅斯車里雅賓斯克上空墜落并爆炸，導致當地居民家中窗戶被震碎，約1200人受傷。

    6350f6548e9f096ee32e6b25_10245333.jpg車里雅賓斯克小行星撞擊事件

    據悉，當時其撞擊大氣層釋放的能量相當于50萬噸TNT。

    車里雅賓斯克事件后，聯合國外層空間司成立了兩個國際組織——國際近地小行星監測和預警網絡(IAWN)和空間飛行任務咨詢規劃小組。一旦觀測到小行星撞擊地球的可能性，他們會通知各成員國采取行動。

    最近兩年，世界各國開始加強近地小行星防御系統的部署，展開近地軌道的太空競賽。

    美國宣布將研究專門觀測近地天體的望遠鏡，并希望在2028年將其送入太空。2022年，美國國家科學院和工程院發布了‘十年計劃’，‘行星防御任務’被列為美國未來十年的重點項目。

    中國也在加緊部署相關計劃。4月24日是“中國航空日”，中國國家航天局副局長吳燕華透露，中國正在建立“近地小行星防御系統”，主要監測小行星，判斷危險等級，并采取積極措施進行防御。

    6350f6548e9f096ee32e6b26_10245333.jpg紫金山天文臺近地天體望遠鏡觀測圓頂

    “我們將嘗試在第14個五年計劃結束時或在2025年或2026年進行一項威脅小行星的(變軌技術)實驗?！眳茄嗳A說。

    行 動

    雖然近地小天體已經開始引起各國航天部門的重視，但是對于如何應對行星撞擊地球的挑戰，仍然存在各種方案。

    9月，在DART任務的前夕，NASA行星防御官員Lindley Johnson說DART不是唯一的反應。我們有三四個備選名單，將在未來進行測試。

    6350f6548e9f096ee32e6b27_10245333.jpg由LICIACube拍攝的四顆小行星二形態在被DART探測器撞擊前后的圖像

    第一種方法是發射重力牽引器，即發射重型航天器繞近地小行星飛行。沉重的航天器會輕微影響小行星的引力，如果引力持續的時間足夠長，就足以改變小行星與地球的碰撞軌道。

    約翰遜解釋說，上述技術需要非常長的時間才能發揮作用，“因此我們需要留出足夠的預警時間”。

    另一個富有想象力的想法是給小行星上色，讓太陽完成剩下的工作。一些科學家提出，改變顏色可以影響小行星在陽光中的加熱程度，以及陽光光子從表面反彈造成的輕微壓力。這樣，圍繞太陽運行的小行星也可能改變原來的軌跡。

    最終的解決方案是核爆炸。

    這是好萊塢電影中最常見的橋段，也是人類目前產生最大能量的手段。根據能量分析，對于預警時間短或者質量大的小行星，目前只能采用爆炸手段進行防御。

    6350f6548e9f096ee32e6b28_10245334.jpg電影《不要抬頭》劇照

    但是，核爆有很大的不確定性。小行星在結構和成分上都不是簡單的物體，人類很難準確預測爆炸后的效果。同時，核爆炸會產生大量的污染物和廢物，對地球生態產生不可逆轉的影響。

    更重要的是，這種方法一旦被打開，就會成為某些國家使用和發展核武器的借口。目前，國際法明確禁止在外空使用核武器。

    目前人類掌握的最成熟的技術，也是NASA的DART這次使用的技術，即以動力沖擊偏轉軌道的方法。

    然而，業內的共識是，這種方法的實際有效性尚未得到驗證。即使NASA這次如此冷靜地撞上了一顆小行星，但考慮到小行星的大小和質量，以及危險真正出現時人類可利用的時間，沒有人能說這是一次成功的實驗。

    北京大學地球與空間科學學院教授焦維新曾表示，動力撞擊技術亟待解決的問題是‘徹底了解撞擊對小行星軌道的影響’，探索撞擊體的大小、速度、撞擊方向以及如何選擇撞擊位置。

    6350f6548e9f096ee32e6b29_10245334.jpg這種方法還有一個明顯的缺點：人類的航天器質量小，只能對付直徑更小的天體。直徑100米的天體很難突破。

    相比之下，中國科學家提出了一種更大膽、更有效的方法。2020年，李明濤團隊提出了‘以石擊石’的防守理念。

    這種方法非常新穎，使用的‘工具’甚至直接來自太空。

    具體來說，人類首先在太空中捕獲數百噸的巖石，然后操縱這些‘大’巖石撞擊威脅地球的小行星，將其彈開或改變其軌道。

    6350f6548e9f096ee32e6b2a_10245334.jpg李明濤團隊做了一個模擬實驗，以提前10年防御直徑340m的阿波菲斯小行星為例。如果用傳統的動能撞擊方式，只能偏轉176km但用石頭一擊就能偏轉出1800公里，防御效果是傳統方法的10倍。

    用李明濤的話來說，這就是用中國功夫‘借力打力’、‘使出渾身解數’的理念。與動態撞擊技術相比，影響近地小行星的偏轉距離可以提高一個數量級。

    但上述概念大多沒有得到驗證。所以，不管成功與否，DART飛船成功撞擊雙態星已經為全球近地小行星的主動防御打開了局面。

    6350f6558e9f096ee32e6b2b_10245334.jpgDART航天器撞擊雙生子的效果模擬圖

    但是，在希望面前，現階段人類應該清醒地認識到，理想與現實還有很大差距。

    2019年，第六屆全球行星防御大會在美國華盛頓舉行。來自世界各地的科學家發起了一場防止行星與地球相撞的模擬演習。美國、歐空局、俄羅斯、中國和日本的科學家相繼采取行動，最終將小行星從與地球‘親密接觸’撞成‘擦肩而過’。

    但壞消息是，小行星是被一塊直徑約50米的巖石撞出來的。這塊石頭順著地球的方向跑，撞到人了。

    任務失敗。

    這也是自2013年以來，世界各國聯合進行的第四次模擬實驗。人類在這方面失敗了三次。

    悲慘的結局提醒人類，我們離積極捍衛小行星還很遠。更重要的是，防御小行星威脅是一項休戚與共的使命，需要齊新各國齊心協力。

         飛船撞擊小行星，一次 23 億元 走得多（走南闖北）多如追波逐浪牛毛一個人若想改變眼前充滿不幸或無法盡如人意的狀況，只要回答一個簡單的問題：“我希望狀況變成什幺樣？”然后全身心投入，采取行動，朝理想目標前進即可。We should be very grateful if you help our children with their English study.100.智者千慮，必有一失；愚者千慮，必有一得。    淡黃柳　姜夔128孟浩然：過故人莊dart,航天器,nasa,李明,效果What deference people in authority do command is based on their actual powers rather than on their age, wisdom, or dignity.
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