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史上第一次:行星防御计划启动,但NASA的行动恐带来严重后果

格林尼治尺度时候11月24日6点21分,SpaceXFalcon 9火箭搭载着一个探测器“DART”从加利福尼亚州中部的范登堡太空军队基地发射深空,它的方针很弘远,将在10个月的时候内追上小行星Dimorphos,而且撞上它,没错,这个探测器就是去撞击它的!

行星防御:到底有哪些方式?

“行星防御理事会”?这个机构是不是很熟悉?长篇科幻小说《三体》中应对三体人入侵的全球性组织,面壁打算以及后来的“太阳系舰队”均出自其手笔,其恒星际飞船启动时气焰恢宏其实难以用说话表达,不外今次NASA要执行的可没有那么高峻上,但它是“庇护地球”的。

行星防御协调办公室

在太阳系内、有良多昔时形当作太阳系后留下来的“边角废料”,它们有的在地球轨道四周,好比会穿越地球轨道阿波罗型小行星。有的则是远在柯伊伯带边缘的彗星,受到撞击或者引力扰动而进入大椭圆轨道穿越地球轨道。

这些小行星都有和地球相撞的风险,远的如扑灭恐龙的6500万年前的那次,撞击点位于墨西哥的尤卡坦半岛,小行星直径月10千米,后果很严重,至少列位熟悉的恐龙是消逝了。

近一点的则有万年前激发新仙女木事务的格陵兰岛区域小行星撞击,冰盖大量融化的淡水进入海洋改变了洋流激发了冰河期。更近的则有通古斯大爆炸和俄罗斯车里雅宾斯克上空的大爆炸事务。

从人类第一次标的目的太空发射卫星的那会起头,就已经有科学家捋臂张拳,但愿能将这些可能闯入地球的不速之客请出去,是以成立了复杂的全球近地小行星检测收集,1995年12月,NASA与JPL当作立了NEAT(近地小行星追踪),包罗夏威夷海勒卡拉火山的GEODSS千里镜,还有帕洛马山天文台1.2米口径的塞缪尔·奥斯钦(Samuel Oschin)千里镜,以及Pan-STARRS(泛星千里镜)也会打酱油搜刮下近地小型天体,好比闻名的从太阳系外闯入的奥陌陌就是它发现的。

发现了小行星,怎么样将它请走?

好莱坞有良多大片都拍摄过小行星来袭时人类的解决法子,最典型的就是发射核弹将其摧毁,好比布鲁斯·威利斯本家儿演的,率领钻井工人拯救地球的《绝宿世天劫》,一颗庞大的彗星在18天后撞击地球,直接轰击结果欠好,是以它们登上航天飞机登岸彗星,打孔将核弹放入内部在引爆,将其彻底摧毁。

剧中的爆炸刚好将小行星切当作了两半,别离从地球的两侧飞过,但事实上这是不成能的,地球上没有一种核弹的当量能将如斯复杂的小行星如斯改变轨道,并且其可能还会发生无数碎片,对地球来一次扫荡,是以真正拯救地球的体例并非如斯暴力,而凡是是以很是温柔的体例。

科学家提出改变小行星轨道的体例,只要改变到它不来撞击地球即可,所以改变小行星轨道方式有良多种,最直接的就是发射探测器登岸小行星然后启动策动机将其推走,但那样会耗损大量的燃料,是以科学家还提出了操纵太阳能发射激光,将小行星概况烧蚀喷射物质本身发生推力改变轨道。

还有则是用良多反射镜聚焦,和激光近似,也有在上面涂颜料,太阳光接收强烈的加热物质喷发等等,不外也有科学家提出用核弹,但却不是将它炸裂,而是爆炸发生的物质抛射的反感化力改变其轨道。

不外却没有一种手段能在短短数周或者数月内告竣结果,因为以人类的手艺,要改变一个小行星的轨道,至少也得数月甚至数年的时候,因为一般能威胁地球达到公里级此外小行星,质量其实是太大了,人类知道的火箭策动机不是力不敷大,就是其燃烧时候不敷久,而科学家提出的方式生效则太慢。

NASA的DARTMission使命恐将带来严重后果

除了上文的几种体例外,“DARTMission”是采用探测器直接撞击的体例,方针是“双小行星Didymos”,这是NASA 和约翰霍普金斯应用物理尝试室(APL)的结合项目,目标是在这个接近550千克的探测器撞击下的壮大动能,对小行星“Didymos”发生可探测的轨道转变。

小行星“Didymos”是一个“双星系统”,轨道周期770天,近日点是1.0天文单元,远日点是2.3天文单元,大一点的天体直径780米,小一点的直径约160米,它是属于穿越地球轨道的阿波罗小行星,对地球存在必然的威胁,2003年11月与地球距离为718万公里,但在2144年为469万公里。

红色:探测器,绿色:小行星,蓝色:地球

航天器将于2022年10月份以6.7千米/秒的相对速度撞击方针天体Dimorphos,也就是这个“双星系统”中相对比力小的那个,理论展望将其轨道缩短10分钟,但认为转变跨越73秒即可算当作功。

陪伴的探测器LICIACube将飞越“撞击现场”,以不雅测撞击结果,别的ESA(欧空局)的Hera使命于2024 年发射,于2027年1月抵达Didymos,不雅测撞击后发生的轨道转变以及DART制造的人工陨石坑。

任何改变轨道的行为都将发生难以展望的后果

一向以来天文学家都有一个难题,小行星的轨道很难切确展望,可能大师都想不大白,这一块大石头在天上飞,这轨道根基就是固定的,为什么无法展望?

奥陌陌的异常加快行为

其实谜底很简单,因为小行星外形不法则,而且还在动弹,是以它受到的太阳辐射动力效应是比力复杂的,在漫长的轨道飞翔中,这种体例对小行星轨道改变会很大,尽管我们可以展望它什么时辰会颠末地球四周,但无法展望它到底会不会撞上地球,想要获得这个谜底很难。

是以当科学家展望一颗天体味撞上地球时采用的往往是一个概率,好比都灵指数,这是评估近地天体撞击地球的指标,0暗示无威胁,10暗示天体撞击将会发生,无论撞及陆地或海洋,均会造当作全球天气大灾难,并会威胁现有文明的将来。这种撞击平均每十万年或以上发生一次。

到此刻为止危险指数最高的天体是小行星99942,另一个名字“阿波菲斯”可能大师会更熟悉一些,2004年12月23日NASA发布的都灵指数为2,此后进级到4,到2006年时又调整为0,这是早期没有堆集足够的轨道数据计较的初步成果,当然也有可能早期没有相撞可能,但跟着时候推移指数增添的状况,究竟结果良多数据好比太阳辐射影响,被微陨石轰击改变的轨道影响等都是无法不雅测的。

是以从NASA的此次DART使命对这个“Didymos”轨道发生的影响同样难以展望,很难包管这个影响它可能会让它在将来某个时辰其运行轨道刚好与地球迎头相撞,关于这个可能并不克不及解除。

那么我们就不克不及测验考试?也不是,人类取得了改变小行星轨道的经验,那么在将来某个时辰,也许真的可以用这种体例来改变即将撞标的目的地球的小行星,但同样这个问题会存在,因为轨道无法切确测算的前提,此次改变是否会促使它撞标的目的地球呢仍是远离地球,这是一个无解的问题。

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