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2022年美国用航天器撞击了一个小行星,如今撞击细节揭露

  哈勃拍摄被撞击后的小行星
  2023年3月1日NASA公布了人类首次撞击小行星的后续研究,研究显示了撞击后约17小时后的场景,小行星产生了两条细长尾巴以及行星防御的可行性。事件回顾
  2021年11月23日,人类从地球发射了一个名叫双小行星重定向测试(简称DART飞镖)的航天器,重约610KG。
  DART航天器撞击小行星艺术图
  这个航天器发射的目的是撞击一个距离地球约1100万公里,直径约160米的小行星迪莫费斯。
  航天器撞击前2分钟拍摄的迪莫费斯
  迪莫费斯是一个名叫迪蒂费斯小行星的卫星(迪蒂费斯的直径约为780米)。
  DART撞击前月2。5分钟拍摄的双小行星,左下为780米的迪蒂费斯,图片中央为此次撞击目标(160米的迪莫费斯)
  迪莫费斯以11。9个小时(撞击之前)的周期围绕迪蒂费斯旋转。
  飞镖航天器2021年11月从地球发射,2022年9月26日以大约每小时24000公里的速度撞向了迪莫费斯。
  撞击前11秒拍摄的图像
  撞击前2秒拍摄的表面
  撞击前1秒最终画面
  飞镖航天器释放的小型探测器拍摄的撞击画面
  韦伯望远镜拍摄的撞击画面
  飞镖航天器最终的撞击,使得迪莫费斯的轨道周期发生了约33分钟的改变。
  这是人类第一次进行主动防御实验所取得的成果。
  这次的实验向我们证明了两件事情:第一,航天器的自主导航可以精准成功的撞击漆黑深空的小天体。第二,撞击可以有效的改变小行星的轨道。这为以后防御小行星撞击地球提供了宝贵的经验及数据。为何撞击
  在地球轨道的附近,有很多无处不在的小天体,我们称之为近地小天地。
  地球距太阳的平均距离是1AU(1。5亿公里),而近地小天体的轨道范围是距太阳0。98AU至1。3AU。
  这些近地小天体中有一些会和地球的轨道存在交叉,并且其直径若是大于140米的话,它们就会很危险,可能会对我们的生存造成威胁,所以视这样的小天体为,潜在威胁的天体。
  根据小行星研究中心的数据显示,截止2023年3月天文学家已经发现了31552颗近体小天体,而其中2325颗是属于潜在威胁的行列,它们游离在地球的周围,若是轨道稍微的改变,都有可能给我们带来灭顶之灾。
  小行星研究中心数据
  所以为了应对这样的危险,天文学家们提出了许多应对措施,比如航天器牵引(发射一个航天器牵引小行星使其轨道改变)、核弹轰炸(发射核弹轰炸小行星使其轨道改变)、以及航天器撞击。
  但这些想法都是理论中的措施,我们并不知道这些方法是否有效,所以之后便有了进行主动防御实验的想法,飞镖航天器便由此诞生。撞击后的研究
  2022年9月26日撞击后,虽然撞击画面以及结果都相继公布,但关于撞击的科学研究却是在2023年3月1日陆续发布。
  2023年3月1日《自然》科学期刊连发5篇论文,这5篇论文揭露了撞击的最后时刻以及撞击产生的碎片变化。
  根据研究的显示,航天器撞击的地方距离小行星的中心大约25米,撞击时先是一面太阳能电池板触地,撞击产生了大约100万公斤的岩石碎片被抛向太空,这些岩石碎片在太空产生了一些复杂的变化。
  航天器撞击位置示意(长方形白框为电池板、正方形白框为主体)
  航天器撞击还原示意
  论文公布的撞击碎片形状变化
  航天器在撞击后,岩石碎片以超过每小时6。4公里的速度飞出小行星表面,随后在小行星的引力干扰下形成一个圆锥状结构,并带有长而细的细丝。
  在撞击后大约17小时,碎片模式进入第二阶段。双星系统的引力相互作用开始扭曲喷出形成的圆锥形状,这时结构可以看到旋转的风车状特征(这与双星的引力有关),随后碎片逐渐形成一条形似彗星的尾巴,几天后,这条尾巴一分为二,变成双尾,绵延数万公里持续数月之久。
  哈勃拍摄的撞击后双尾
  除过这些细节的揭露,同时研究结果也表明,用航天器撞击小行星是进行行星防御的一种可行方法。
  2024年10月欧洲航天局预计会发射一个名叫Hera航天器,它会在发射两年后到达迪莫费斯Didymos,对航天器的撞击以及小行星的改变做出深入的研究。

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