人類史上首次以保衛地球為目的！NASA發射飛行器撞擊小行星

2025-12-08 21:04:01 分類：探索 閱讀(13777)

人類史上首次以保衛地球為目的史上首次射飛！NASA發射飛行器撞擊小行星
（神秘的保衛地球uux.cn報道）據ETtoday（實習記者 徐敬璇）：美國太空總署（NASA）于美東時間24日凌晨1時21分自加州范登堡太空基地發射飛行器，瞄準太空中的地球的小行星，以了解人類是為目否有能力改變其軌道。這是行器小行星人類史上首次以保衛地球為目的，測試發射飛行器撞擊行星體，撞擊未來若有具危險性的人類小行星朝地球襲來，才有避免撞擊的史上首次射飛對策。
這項任務命名為「雙重小行星改道測試（DART）1」，保衛將造價3.08億美元的地球的SpaceX火箭獵鷹9號（Falcon 9）送上太空，目標為一對在太空中一起運轉的為目小行星。這個雙星系統對地球不具威脅性，行器小行星由近地小行星（NEO）「迪迪莫斯」（Didymos）與其衛星「迪莫弗斯」（Dimorphos）組成，撞擊前者以希臘文的人類「孿生」一詞命名，后者則是「有二種形式」之義。迪莫弗斯直徑160公尺，圍繞比它大了近5倍的迪迪莫斯運行。
若任務順利，飛行器將于明年9月底或10月初以每秒6.6公里的速度一頭撞上衛星迪莫弗斯，將縮小其軌道，使其速度加快至少73秒。天文學家將在地球上使用望遠鏡觀察迪迪莫斯，捕捉軌道改變的跡象。由于迪莫弗斯在其前后移動，迪迪莫斯亮度變化狀況若有改變，將十分明顯。
盡管過去有許多飛行器在壽命將盡時被人為轉向，撞上天體，但DART有望成為史上首次有飛行器以保衛地球為目的而撞擊行星體。
小型小行星及小行星碎片持續撞擊地球，多數都在大氣中解體，或以隕石形式落到地面，并未造成傷害，但未來仍可能出現新的小行星，直接朝地球方向飛來，若體積夠大，一旦撞上地球將造成嚴重后果，就像6600萬年前導致恐龍及其他生命滅絕的小行星一樣。
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（神秘的地球uux.cn報道）據鳳凰網科技：北京時間11月24日消息，美國太空探索技術公司(SpaceX)周三開始執行美國宇航局的“雙小行星重定向測試”(DART)任務，發射了“獵鷹9號”運載火箭，頂部所搭載的航天器未來將與小行星主動相撞。
美國東部時間周三1:21分(北京時間周三14:21分)，“獵鷹9號”運載火箭從加州范登堡空軍基地的SLC-4E發射臺升空。這是該火箭一級助推器的第三次發射，此前曾用于Sentinel-6A衛星任務和“星鏈”衛星任務。一級火箭分離后將在太平洋上的“當然，我依舊愛你”無人船上著陸。
DART是人類的首次行星防御測試任務，旨在觀察如果未來發現威脅地球的小行星，故意將航天器撞向小行星是否能有效改變其軌道。
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（神秘的地球uux.cn報道）據新浪科技（來源：livescience 翻譯：任天）： 也許有一天，一臺已經在倉庫里堆放許久的航天器會被召喚到發射臺，盡管它的建造者曾祈禱它永遠不要發射。這不是普通的航天器，盡管工程師們為它裝載了盡可能多的高科技設備，但在設計上，它并不能幫助解開任何一個科學之謎。相反，它將擔負起一個更加嚴峻的任務：使小行星偏離撞向地球的軌道。
美國國家航空航天局（NASA）即將發射的DART（雙小行星重定向測試）任務或許將成為保護地球防御小行星威脅的模板。
時至今日，科學家已經追蹤了地球附近的27000多塊太空巖石，尚未發現這樣的小行星。然而，行星防御領域的專家們很清楚，在6500萬年前，正是這樣一個物體導致了大多數恐龍滅絕。他們決心確保人類不會遭遇同樣的命運，于是提出了一個解決方案：將任何有威脅的小行星推開，以避免撞上地球。
現在，世界上第一個用于行星防御的航天器正在美國加利福尼亞州范登堡太空基地待命，準備迎接11月23日的首次發射機會。按照計劃，美國國家航空航天局（NASA）的雙小行星重定向測試DART任務即將于北京時間：11月24日下午2點20分發射，將搭載SpaceX公司的獵鷹9號火箭，從加州范登堡太空部隊基地發射。DART探測器將在不到一年的時間內抵達一個近地雙小行星系統，最終撞擊小行星Didymos的小衛星（稱為Dimorphos）。如果一切順利，該探測器將為行星防御提供關于小行星軌道偏轉的第一份真實數據。
這不是一個新問題：人們已經知道小行星是一個潛在的威脅，也一直想要采取措施來防止未來發生這種情況，也許這是人們心中長久以來就有的一個念頭。
讓小行星偏轉的方法不止一種，而DART任務測試的技術被稱為“動能撞擊器”（kinetic impactor）。具體而言，就是當你用足夠大的物體以足夠快的速度直接撞擊一顆小行星時，其運行軌道就會改變。首先，這顆小行星會減速，而這意味著它會落向所環繞運行的天體，通過物理學運算可知，小行星在更靠近該天體的軌道上要比在原來的軌道上稍快一些。
確定目標
DART探測器的將把它的全部重量（550千克）撞向小行星Didymos的小衛星Dimorphos。DART任務成員選擇該系統有很多原因，但最重要的是因為它離地球足夠遠。
DART任務的這個目標確實選得很好。
目前從地球到Didymos的距離為4.836億公里。但當地球與Didymos各自沿著圍繞太陽的軌道運行時，這個距離會在1000萬到4.93億公里之間變化。
科學家認為，這兩塊太空巖石都是近地小行星中最常見的類型（S-型，一般由硅化物構成，與普通球粒隕石類似）。Didymos寬度約780米，與一座超高層摩天大樓相當；它的小衛星Dimorphos約160米寬，與埃及的大金字塔差不多。
在行星防御專家看來，這種大小的小行星尤其具有研究價值。他們將小行星分為三類，最大的那些寬度超過1000米，可能會造成最大程度的破壞，但同時也是最容易被發現的。目前，科學家非常自信他們已經找到了大部分這樣的小行星，但沒有一個會對地球造成威脅。最小的小行星由于體積有限，不會造成太大的破壞；有些甚至在穿越地球大氣層就已燃燒殆盡。
處在中間的是寬度超過140米，但又不到1000米的小行星，這也是行星防御專家們最擔心的一類。這些小行星比1000米以上的小行星更難發現，但如果其中一顆撞擊地球，仍可能造成區域性的災難事件。Dimorphos的大小剛好在這個范圍內。
DART團隊還希望瞄準一顆圍繞較大小行星運行的小衛星，而不是圍繞太陽運行的小行星。這一選擇部分是為了方便，部分是出于謹慎。首先，DART任務的領導者相信，輕推Dimorphos不會意外導致任何物體撞向地球，使這個團隊正在努力解決的問題惡化。
一顆小行星可能每幾年才能繞軌道運行一周，但Dimorphos大約每12小時就會繞Didymos運行一周。DART團隊預計，這次撞擊可能會使這一周期縮短10分鐘左右，與12小時的運行時間相比，這種差別已經相當明顯，而且可以更快地記錄下來。
DART的觀測結果將是首次真實的小行星撞擊數據，未來的行星防御者可以將這些數據輸入到模型中，得出可以用多大體積航天器，采用多快的速度，才能足以抵御一顆小行星。這正是NASA戈達德太空飛行中心的航空工程師布倫特·巴比所從事的工作。他負責設計假想的航天器任務，特別是為行星防御領域每兩年舉行一次的重要會議設計實踐場景。
“DART任務的結果將從許多方面，為我們推進行星防御的假想工作提供信息，”布倫特·巴比說，“在未來很多年里，它將影響我們設計行星防御任務的思考方式，從這個角度來說，這項任務的重要性的確不能被低估。”
是防御還是威脅？
DART任務只是一次針對小行星可能撞擊地球場景的演練。如果測試成功，NASA就可以使用同樣的技術，將威脅地球的巖石從地球軌道上推開。但這種情況發生的可能性有多大？有沒有一顆小行星會像歷史上導致白堊紀-古近紀滅絕事件——絕大多數恐龍在此次事件中滅絕——的小行星一樣，給地球帶來翻天覆地的變化？
好消息是，這是一種可能性非常低的情況，真正大規模的全球事件一定非常罕見，否則我們人類也不會在這里，如果全球滅絕事件經常發生的話，就不可能有人類生命。
但當遇到一些較小規模的撞擊時，不一定會造成全球性問題，而是會造成嚴重的局部災害。太空中有許許多多這樣的天體，而且這樣的撞擊事件可能會更頻繁地發生。需要明確指出的是，“頻繁”其實指的是天文時間尺度上的“頻繁”，可能意味著數十萬年甚至更久的時間范圍。
這里我們需要了解“近地”的概念。世界各國的天文學家仍在繼續努力，試圖填補對地球附近存在什么天體的認知空白。近地天體包括距離地球1.3個天文單位，即1.945億公里以內的天體。目前，對于地球附近太空中較大的天體（即大小在140米以上的天體），天文學家只了解其中大約30%至40%。
目前一個新的近地天體調查項目已經進入了NASA的初步設計階段。該任務的目標很簡單，基本上就是對地球附近超過140米的天體進行詳盡的調查。隨著我們對“靠近”地球的物體了解得越多，DART任務將為保護地球提供所需的工具。換言之，DART任務的重要性在于，它將有助于評估在行星防御中有哪些必要的技術。當遭遇小行星威脅時，如果有早已經過演示的技術手段，那建造下一個航天器就會更加容易。
一切都取決于時機
從事行星防御研究的科學家們很快就意識到，我們不可能在發現威脅之前將其轉移。對地球上的人們來說，預警時間越多，情況就越有力。
對于DART任務所測試的“動能撞擊器”方法，預警時間尤為重要，因為小行星軌道的預期變化是相當小的，小行星需要繞太陽轉幾個圈之后，才能積累足夠的變化，使其最終不會與地球發生碰撞。當你有幾十年的預警時間時，動力撞擊器就有足夠的時間完成任務。
有了足夠的預警時間，就有了更多的可能性，比如我們可以發射一艘宇宙飛船偵察危險小行星，并完善偏轉任務。
當你有充足的預警時間時，你要做的第一件事就是去更好地看看這個東西是什么樣子，從而知道你面對的是什么，你可能不會指望發送到這顆小行星上的第一個東西就能使它偏離。
科學家只能從地球上了解任何一顆小行星，包括它的軌道，以及對其體積的模糊估計，也許對它的形狀和組成有一個模糊的概念。所有這些因素都會影響到最優行星防御任務的設計。這將是非常有用的信息，但對于DART，我們無法提供太多，這實際上可能比獲得更長的預警時間更有挑戰性。
人的因素
在真實的行星防御場景中，預警時間的一個重要用途將與小行星無關，而是與人類關系更大。無論是否還有時間阻止小行星撞擊，國際對話都至關重要。行星防御專家強調，一些國家可能會受到撞擊，另一些國家或許能夠采取行動阻止撞擊，還有一些國家可能會受到附帶影響。因此，所有國家都應該參與到地球的防御當中。
但與流行病或氣候變化這樣的事件不同，對于小行星撞擊可能引發的災難，目前還沒有正式的專業國際組織。聯合國安理會可能會負責此事，但世界各國間的交流也非常重要。從法律上講，行星防御尤其棘手，因為一種潛在的偏轉技術依賴于核爆炸，而核武器是不允許進入太空的。隨著行星防御技術的發展，該領域正變得越來越跨學科，不僅與科學和航天工程有關，還涉及國際法和救災應急。
是時候發射了
行星防御專家認為，動能撞擊器方法只是偏轉小行星路徑的一種技術。其他選擇可能會用到激光、飛船引力牽引或核爆炸等。在必要的時候選擇哪一種方法最為合理，將取決于地球擁有的預警時間和小行星的大小。有時，使一顆小行星偏轉甚至需要不止一次任務，設計任務的難度也會隨之增加。
任何一次發射都需要兩個組成部分：火箭和航天器。我們還會采用按需建造的方法嗎？還是更愿意采用模塊化的建造方式，或者我們能否在整個航天器建造完成后，將它存放在某個倉庫或其他地方？這也是一個問題。
同樣地，我們也要考慮火箭發射的推力問題。真正有用的是讓火箭做好發射的準備，因為這通常無法倉促完成，假設你的時間突然變少：在目前的程序下，要及時準備好發射一枚火箭將會相當困難。
另一方面，如果偏轉任務需要進行一系列發射，后勤問題也會成倍增加。出錯的風險也是如此。盡管這只是一種可能性，但行星防御專家們仍需要對此進行評估。
許多噩夢般的場景會出現。例如，小行星發生了部分偏轉，但不足以遠離地球，它仍在飛向地球，但此時的撞擊點已經不在原來的位置，現在我們人為創造了另一個災難，不同于自然版本的災難。
我們也可能對小行星的質量估計有誤，或者小行星的軌跡沒有像預測的那樣。當你撞擊小行星，而不是將它作為完整的物體使其偏轉時，你可能會無意中使它斷裂出碎片。這些碎片可能也會對地球造成威脅。
因此，存放在倉庫中的航天器最好不止一個，你可能會先發送一個，過后再發送另一個，可能會在幾周后到達。根據第一個航天器的情況，在決定是否需要推動它多一點或少一點。
事實上，耗資3.3億美元的DART任務確實有后續計劃。歐洲空間局（ESA）將在2024年發射一臺名為“赫拉”（Hera）的航天器，其探測結果將于DART任務之前的觀測數據進行對比，讓科學家們更詳細地了解真正的行星防御任務可能需要考慮的因素。
相關報道：DART航天器被固定在SpaceX火箭整流罩中準備發射
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：美國宇航局的雙小行星重定向測試（DART）航天器現在被封裝在SpaceX有效載荷整流罩中。11月16日和17日兩天時間里，SpaceX公司的技術人員在加利福尼亞州范登堡空軍基地的SpaceX有效載荷處理設施內安裝了圍繞航天器的兩半整流罩。
在DART發射和在SpaceX獵鷹9號火箭上升空期間，整流罩是大氣層惡劣環境的屏障。
"封裝完成是DART發射過程中的一個重要里程碑，因為它標志著最后一次直接接觸航天器和完成發射前的所有主要測試里程碑，"NASA發射服務計劃集成工程師Joan Misner說。"該團隊夜以繼日地工作，以確保他們不會錯過任何事情"。
11月17日，NASA的發射服務計劃（LSP）、SpaceX和DART發射經理在范登堡完成了一次飛行準備審查（FRR）。FRR的目的是更新團隊的任務狀態，結束以前準備情況審查的行動，并證明準備好繼續啟動最后的發射準備活動。
DART計劃于美國東部時間11月24日凌晨1:21從范登堡發射，這是第一個測試防止危險小行星撞擊地球的技術的任務。DART的目標小行星對地球不構成威脅。位于佛羅里達州肯尼迪航天中心的LSP公司，是美國的多用戶太空港，正在管理這次發射。
約翰霍普金斯應用物理實驗室已被指示為美國宇航局行星防御協調辦公室管理DART任務，作為該機構行星任務計劃辦公室的一個項目。NASA從幾個中心為該任務提供支持，包括南加州的噴氣推進實驗室、馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心、休斯頓的約翰遜太空中心、克利夫蘭的格倫研究中心和弗吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心。