为什么美国国家航空航天局将航天器撞向小行星？

故意撞向小行星的美国宇航局航天器正在接近其目标

DART 任务或双小行星重定向测试将在 10 个月前发射后于 9 月 26 日与太空岩石会合。

该航天器将撞击一颗小行星的卫星，看看它如何影响小行星在太空中的运动。从美国东部时间当天下午 5 点 30 分开始，NASA 网站将提供由航天器捕获的实时图像。预计影响将在美国东部时间晚上 7:14 左右发生。

该任务正前往Dimorphos，这是一颗围绕近地小行星 Didymos 运行的小卫星。美国宇航局官员表示，小行星系统不会对地球构成威胁，使其成为测试动能撞击的完美目标——如果小行星有可能撞击地球，这可能是必要的。

该活动将是该机构首次全面展示可以保护地球的偏转技术。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室太空探索部门负责人罗伯特布劳恩说：“有史以来第一次，我们将可测量地改变宇宙中天体的轨道。”

近地天体是小行星和彗星，它们的轨道距离地球 3000 万英里（4830 万公里）。检测可能造成严重伤害的近地天体或 NEO 的威胁是 NASA 和世界各地其他太空组织的主要关注点。

碰撞课程

天文学家在二十多年前发现了Didymos。它在希腊语中的意思是“双胞胎”，这是对小行星如何与较小的小行星或卫星形成双星系统的一种认可。Didymos 有近半英里（0.8 公里）宽。

同时，Dimorphos 的直径为 525 英尺（160 米），其名称的意思是“两种形式”。

该航天器最近使用一种名为 Didymos 光学导航小行星照相机或 DRACO 的仪器首次瞥见了 Didymos。当它在 7 月份拍摄图像时，它距离双星小行星系统大约 2000 万英里（3200 万公里）。

在撞击当天，DRACO 拍摄的图像不仅会揭示我们对 Dimorphos 的第一印象，而且航天器将使用它们自主引导自己与小月亮相遇。

应用物理实验室的行星科学家和 DART 协调负责人南希·查博特说，在活动期间，这些图像将以每秒一张的速度流回地球，提供“非常惊人”的月球外观。

在撞击时，Didymos 和 Dimorphos 将相对靠近地球——在 680 万英里（1100 万公里）内。

当与 Dimorphos 相撞时，该航天器将以每小时 15,000 英里（每小时 24,140 公里）的速度加速。

 
小行星 Didymos 及其卫星 Dimorphos 发出的光在 DRACO 于 7 月 27 日拍摄的 243 张合成图像中可见

据美国宇航局称，它的目标是撞击 Dimorphos 以改变小行星在太空中的运动。这次碰撞将由意大利航天局提供的伴星立方体卫星 LICIACube 或用于小行星成像的 Light Italian CubeSat 记录。

公文包大小的 CubeSat 搭乘 DART 进入太空。它最近从宇宙飞船上展开，并在它后面移动以记录发生的事情。

撞击后三分钟，CubeSat 将飞过 Dimorphos 以捕捉图像和视频。该视频虽然无法立即获得，但将在碰撞后的几周和几个月内传回地球。

保护地球

选择 Dimorphos 执行这项任务是因为它的大小与可能对地球构成威胁的小行星有关。该航天器比 Dimorphos 小约 100 倍，因此它不会抹杀这颗小行星。

快速撞击只会改变 Dimorphos 绕 Didymos 运行的 1% 的速度，这听起来并不多——但它会改变月球的轨道周期。

 
插图显示美国宇航局的 DART 航天器和意大利航天局的 LICIACube 在与 Dimorphos 碰撞之前

“有时我们将其描述为将高尔夫球车驶入一个巨大的金字塔或类似的东西，”Chabot 说。“但对于 Dimorphos 来说，这真的是关于小行星偏转，而不是破坏。这不会炸毁小行星；它不会把它分成很多块。”

Chabot 说，轻推将稍微移动 Dimorphos 并使其与 Didymos 的引力更加紧密 - 因此碰撞不会改变双星系统绕地球的路径或增加其成为地球威胁的机会。

Dimorphos 每 11 小时 55 分钟绕 Didymos 绕一圈。撞击后，这可能会变为 11 小时 45 分钟，但后续观察将确定发生了多少变化。

天文学家将使用地面望远镜观察双星小行星系统，看看 Dimorphos 的轨道周期发生了多少变化，这将决定 DART 是否成功。

哈勃、韦伯和美国宇航局的露西任务等天基望远镜也将观察这一事件。

四年后，欧洲航天局的赫拉任务将抵达研究 Dimorphos，测量月球的物理特性，并观察 DART 撞击和月球轨道。

目前没有小行星直接撞击地球，但有超过 27,000 颗近地小行星存在各种形状和大小。

DART 和 Hera 收集的宝贵数据将有助于行星防御战略，特别是了解什么样的力量可以改变可能与地球相撞的近地小行星的轨道。