作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2022/10/13 15:10:55
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运行周期缩短32分钟
人类首次成功改变小行星轨道

 

9月26日,美国宇航局(NASA)利用双小行星重定向测试(DART)航天器,撞击了一颗近地双小行星系统中较小的小行星——Dimorphos,以期改变其运行轨道。这是世界上首个旨在防御地球免受小行星撞击威胁的测试任务。

10月11日,NASA证实这次任务取得成功——DART航天器的撞击,将Dimorphos推向其伴星Didymos,并将前者近12小时的轨道周期缩短了32分钟。

据悉,该撞击造成的偏斜程度远远大于预期。NASA在撞击开始前表示,将轨道周期缩短73秒就代表任务成功。大多数天文学家则预测,撞击可能导致轨道周期缩短10分钟。显然,32分钟的“成绩”出乎意料,令人惊喜。这可能因为Dimorphos的构成更接近碎石堆,而非一整块坚硬的岩石,因此撞击抛射的松散碎片将其推离了原本所在的位置。

“这表明动能撞击是行星防御的可行方法。”北亚利桑那大学行星科学家、任务观测团队负责人Cristina Thomas说。

NASA选择在双星系统中进行撞击测试的原因有二:一是直径780米的Didymos在撞击过程中充当了重力锚,确保Dimorphos不会被无意中弹向地球。二是一对固定在轨道上的小行星,使科学家更容易测量被撞击小行星相对其伙伴的偏转程度。

在地球上用望远镜观测时,这两颗小行星看起来是一个单一的光点,但当其中一个天体在另一个天体前重叠时,亮度会下降约10%。通过观测如此形成的闪烁时间间隔,科学家可以计算出Dimorphos的轨道周期。如果撞击后闪烁间隔时间明显缩短,就意味其中一颗小行星靠近了另外一颗,从而证明航天器的撞击使其成功偏离了原来的轨道。

通过撞击引发的喷射流对轨道偏离程度进行估算,需要多系统、多次详细观察。除了空间望远镜外,地球上的数十个天文台也在观测这次撞击。科学家分析了3台智利望远镜和1台南非望远镜的数据,计算了新的轨道周期。另有两台望远镜通过雷达观测证实了上述结果。

总而言之,上述早期数据证实了人类具有保护地球的能力,至少可以抵御相对较小的小行星的“袭击”。

这些“太空岩石”一直是行星防御专家关注的重点,因为它们撞击地球的可能性是那颗导致恐龙灭绝的小行星的数千倍。但是,要在这些“危险分子”距离地球足够远时就发现并拦截它们,则可能需要在早期探测系统研究中投入更多。

 
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