11月24日,美国将发射“双小行星重定向测试任务(DART)”,利用一颗重约550公斤的航天器,以约6.6公里每秒的速度,高速撞击Didymos双小行星系统中的小月亮Dimorphos,验证动能撞击防御小行星技术。

Didymos双小行星系统长什么样?美国为何选择Didymos双小行星系统作为撞击对象?DART任务设计有何巧妙之处?Didymos小行星于1996年4月11日由美国Spacewatch巡天计划发现,临时编号为1996 GT,国际永久编号为65803。Didymos源于古希腊语言,意为双胞胎兄弟。

Didymos小行星直径约780米。小月亮Dimorphos直径约160米,每11.9小时环绕Didymos小行星运行一圈,两者距离约1.2公里。DART任务正是通过撞击改变小月亮Dimorphos相对Didymos小行星的轨道,使其绕转周期缩短约10分钟。通过地面光学测量,可以测量到周期变化,进而估算撞击产生的速度增量,评估动能撞击防御小行星的效率。

Didymos双小行星系统运行在一条环绕太阳的椭圆轨道上,最近距离太阳约1.013 Au(Au为天文单位,相当于日地平均距离,约1.5亿公里),最远距离太阳约2.275 Au,环绕太阳运行一圈需要约770天。

Didymos双小行星系统符合潜在威胁小行星(PHA)的定义,但其未来几百年内都不太可能撞击地球。Didymos双小行星系统上次接近地球是在2003年,当时距离地球最近约718万公里。NASA也利用了这次飞越机会,对其开展了雷达观测,获得了其雷达图像。也是在2003年,发现了这颗小行星还有个小月亮。也是我们这次撞击的目标Dimorphos。

Didymos双小行星系统下次接近地球是在2022年10月4日,届时距离地球最近约1066万公里。这也正是DART任务选择的撞击窗口,以确保处于地面望远镜可观测弧段内,对其撞击过程实施监测。

DART任务设计非常巧妙。

1)撞击对象选择了一个对人类没有任何威胁的小行星,无论怎么撞,这颗小行星在未来几百年都不可能撞击地球,防止人类弄巧成拙,把一个本来不会撞击地球的小行星撞向地球;

2)撞击对象选择了一个双小行星系统,通过撞击改变子星相对主星的绕转周期,解决了mm/s精度的深空速度测量难题;

3)撞击窗口选择在这颗小行星距离地球只有约1000万公里处,可以利用地面望远镜对撞击过程进行全程监测,解决了撞击过程监测难题。

4)Didymos小行星观测数据较多,有利于确定其精确轨道,了解其特性信息。

DART任务将是人类第一次实施专用的小行星防御任务,将开启人类行星防御新纪元。让我们预祝飞镖任务获得圆满成功。也期待中国能够早日开展行星防御任务,为防范小行星撞击威胁、构建外太空人类命运共同体贡献中国智慧、中国方案和中国力量。

来源: 行星防御与利用

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