DART任务:人类首次成功改变小行星轨道
DART任务:人类首次成功改变小行星轨道
2022年9月26日,一颗直径约160米的小行星Dimorphos被NASA的DART航天器以每秒6.6公里的速度撞击。这是人类首次尝试通过动能撞击改变小行星轨道的实验,标志着行星防御技术迈出了重要一步。
DART任务:动能撞击技术的首次验证
DART任务(双小行星重定向测试)的目标是验证动能撞击器技术的有效性。通过精确控制航天器撞击小行星,产生足够的动量转移,从而改变小行星的运行轨道。这一技术被认为是目前最可行的行星防御方案之一。
撞击前,Dimorphos绕着一颗更大的近地小行星Didymos运行,轨道周期约为11小时55分钟。撞击后,其轨道周期缩短了33分15秒,这表明撞击不仅改变了小行星的运动轨迹,还改变了它的形状。这一结果通过NASA的深空网络、雷达观测和全球地面望远镜等多源数据得到了证实。
动能撞击技术的科学原理
动能撞击技术的基本原理是利用高速运动的航天器撞击小行星,通过动量传递改变其轨道。这一过程类似于台球中的“碰撞效应”,通过精确计算撞击角度和速度,可以实现预期的轨道偏转效果。
然而,这一技术也存在一些局限性。小行星的几何形状、自转状态以及材质结构都会影响撞击效果。此外,撞击可能产生大量碎片,这些碎片可能继续沿原轨道运行或形成新的威胁。
中国的小行星防御计划
面对小行星威胁,中国也积极投身于行星防御技术的研究。计划在2030年前后实施首个近地小行星防御任务,初步选定小行星2015 XF261为撞击目标。这颗小行星直径约为170米,其轨道与地球轨道有较高的交会概率,是理想的实验目标。
中国科学家提出了“以石击石”和“末级击石”两种创新方案。前者是利用小行星附近的较小天体进行撞击,后者则是将火箭末级与航天器组合使用,以增强撞击效果。这些方案有望克服传统动能撞击技术的局限性,提高防御效率。
未来展望
DART任务的成功为人类应对小行星威胁提供了宝贵经验。然而,行星防御是一个长期而复杂的工程,需要持续的技术创新和国际合作。通过建立完善的预警系统和防御体系,人类将能够更好地应对来自太空的潜在威胁,保护地球免受小行星撞击的灾难。