DART:關於 NASA 將太空船撞向小行星的任務,您需要了解什麼

美國太空總署即將進行一項史無前例的拯救世界實驗,撞擊數百萬公里外的一顆小型無害小行星

一艘名為 DART(雙小行星重定向測試)的太空船將於週一將小行星歸零,以 22,500 公里/小時的速度正面撞擊它。

撞擊應該足以將小行星推入一個圍繞其伴星太空岩石稍微更緊的軌道——這表明,如果一顆殺手小行星朝我們襲來,我們就有機會改變它的方向。

美國太空總署計畫科學家湯姆·斯塔特勒(Tom Statler)週四表示:「這是科幻小說中的內容,也是我小時候看的《星際爭霸戰》中非常老套的情節,而現在它是真實的。

攝影機和望遠鏡將觀看墜機事件,並進行現場直播在美國太空總署電視上從美國東部時間下午 6 點(歐洲中部時間週二 00:00)開始,但需要幾天甚至幾週的時間才能找出它是否真的改變了軌道。

這項價值 3.25 億美元(3.33 億歐元)的行星防禦測試隨著 DART 去年的發射而開始。

DART 的目標:Dimorphos

靶心所在的小行星是 Dimorphos,距離地球約 960 萬公里。它實際上是一顆 780 公尺長的小行星 Didymos 的小夥伴,Didymos 在希臘語中是雙胞胎的意思。

Didymos 於 1996 年被發現,其旋轉速度如此之快,以至於科學家相信它甩出的物質最終形成了小衛星。 Dimorphos 直徑約 160 米,繞其母體軌道運行的距離不到 1.2 公里。

「這實際上是關於小行星偏轉,而不是破壞,」負責管理這項工作的約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家兼任務團隊負責人南希查博特說。

“這不會炸毀小行星。它不會把它分成很多碎片。”

相反,撞擊會挖出一個數十公尺大小的隕石坑,並將約 100 萬公斤的岩石和泥土拋入太空。

美國太空總署堅稱,無論是現在還是將來,小行星威脅地球的可能性為零。這就是選擇這對組合的原因。

高爾夫球車的大小

約翰霍普金斯大學實驗室在開發 DART 時採取了極簡主義方法,因為它本質上是一個攻城槌,並且肯定會面臨毀滅。

它只有一個儀器:用於導航、瞄準和記錄最終動作的攝影機。

Dimorphos 被認為本質上是一堆瓦礫,將在撞擊前一小時以光點的形式出現,在傳回地球的相機影像中顯得越來越大。

經理們確信 DART 不會誤撞更大的 Didymos。太空船的導航旨在區分兩顆小行星,並在最後 50 分鐘內瞄準較小的一顆。

該太空船大小相當於一台小型自動販賣機,重達 570 公斤,將撞上約 50 億公斤的小行星。

「有時我們將其描述為將高爾夫球車開進大金字塔,」查伯特說。

除非 DART 未能實現其目標(NASA 認為這種情況發生的可能性不到 10%),否則這艘太空船將走到盡頭。

如果它尖叫著穿過這兩塊太空岩石,那麼在第二次拍攝中它將在幾年後再次遇到它們。

拯救地球

小 Dimorphos 每 11 小時 55 分鐘就繞著大 Didymos 繞一圈。 DART 的影響應該會縮短約 10 分鐘。

儘管撞擊本身應該立即顯而易見,但可能需要幾週或更長時間才能驗證小衛星調整後的軌道。 DART 上的攝影機和一顆迷你 tagalong 衛星將近距離捕捉這次碰撞。

當 DART 撞擊 Dimorphos 並將岩石和泥土流傾瀉到太空中時,七大洲的望遠鏡以及哈伯和韋伯太空望遠鏡以及 NASA 的小行星搜尋露西航天器可能會看到明亮的閃光。

天文台將追蹤這兩顆小行星繞太陽運行,看看 DART 是否改變了 Dimorphos 的軌道。

2024 年,一艘名為 Hera 的歐洲太空船將追溯 DART 的旅程以測量影響結果。

查博特表示,雖然預期的推動只會輕微改變小衛星的位置,但隨著時間的推移,這將導致重大轉變。

「因此,如果你要這樣做是為了行星防禦,你需要提前 5 年、10 年、15 年、20 年才能讓這項技術發揮作用,」她說。

NASA 專案主管 Andrea Riley 表示,即使 DART 失敗,該實驗仍將提供有價值的見解。

「這就是我們進行測試的原因。我們想現在就做,而不是在有實際需要的時候做,」她說。

小行星任務豐富

地球正在追逐小行星。 NASA 從前往地球的小行星貝努 (Bennu) 收集了近 450 克碎石。藏品將於明年九月抵達。

日本是第一個回收小行星樣本的國家,並兩次完成了這項壯舉。中國希望效仿,於 2025 年發射任務。

同時,美國太空總署的露西號太空船在去年發射後正前往木星附近的小行星。

另一艘太空船「近地小行星偵察兵」已裝載到美國太空總署的新月球火箭中等待升空;明年它將利用太陽帆飛越一塊不到18公尺的太空岩石。

在接下來的幾年中,美國太空總署還計劃發射一架普查望遠鏡來識別可能帶來風險的難以發現的小行星。

一項小行星任務被擱置,而一個獨立審查委員會正在權衡其未來。美國太空總署的普賽克太空船本應在今年發射到火星和木星之間一顆富含金屬的小行星,但團隊無法及時測試飛行軟體。

從《世界末日》到《別抬頭》

幾十年來,好萊塢製作了數十部太空搖滾殺手電影,包括1998 年的《世界末日》,布魯斯威利斯前往卡納維拉爾角拍攝,以及去年由李奧納多迪卡普裡奧領銜主演的《別抬頭》。

好消息是,下個世紀海岸似乎暢通無阻,沒有已知的威脅。

然而,令人擔憂的是未知的威脅。 140 公尺長的物體中,只有不到一半被確認,還有數百萬個較小但仍然危險的物體在四處移動。

「這些威脅是真實的,這次的特別之處在於我們可以採取一些措施,」祖布琴說。

不是像威利斯飾演的角色那樣炸毀小行星——那將是最後一刻的手段——也不是像狄卡皮歐飾演的角色那樣懇求政府領導人採取行動,但徒勞無功。如果時間允許,最好的策略可能是將這顆來勢洶洶的小行星推開,就像 DART 一樣。