近日,美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布,“其雙小行星重定向測(cè)試航天器已經(jīng)睜開(kāi)‘ 眼睛并從太空返回了它的第一張圖像?!?/p>
其雙小行星重定向測(cè)試是人類(lèi)是第一個(gè)使用動(dòng)力撞擊器演示小行星偏轉(zhuǎn)的任務(wù)。此前, 其雙小行星重定向測(cè)試航天器已搭乘SpaceX的獵鷹9號(hào)從加利福尼亞州范登堡太空部隊(duì)基地順利升空。
“其雙小行星重定向測(cè)試是行星防御的關(guān)鍵下一步。雖然從表面看,這是一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試,但在我們執(zhí)行之前,我們不會(huì)完全了解會(huì)發(fā)生什么?!北眮喞D谴髮W(xué)天文學(xué)教授兼其雙小行星重定向測(cè)試觀測(cè)工作組負(fù)責(zé)人克里斯蒂娜·托馬斯表示。
據(jù)了解,此次其雙小行星重定向測(cè)試航天器傳回的圖像并非只有漆黑的太空,而是擁有十余顆恒星在內(nèi),于黑色的背景下格外顯眼。該圖片拍攝于距離地球大概200萬(wàn)英里的地方,恰好被英仙座、白羊座和金牛座環(huán)繞其中。
根據(jù)這張圖片,美國(guó)國(guó)家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室將能精準(zhǔn)確認(rèn)其雙小行星重定向測(cè)試的飛行位置和方向,并通過(guò)后續(xù)調(diào)整將其指向感興趣的天體,如梅西耶38,從而捕捉關(guān)于它們的最新動(dòng)態(tài)圖像。
“這是其雙小行星重定向測(cè)試航天器和團(tuán)隊(duì)的一個(gè)重要里程碑?!睂?duì)于其雙小行星重定向測(cè)試能夠如此迅速的傳回拍攝圖像,美國(guó)國(guó)家航空航天局評(píng)價(jià)道。
值得注意的是,其雙小行星重定向測(cè)試航天器拍攝圖像所使用的的是一款高分辨率相機(jī),名字被稱(chēng)為DRACO,這也是該航天器上的唯一一件儀器。
DRACO在設(shè)計(jì)上借鑒了美國(guó)國(guó)家航空航天局新視野號(hào)航天器上的成像器,該成像器在業(yè)內(nèi)備受贊譽(yù),曾捕捉到冥王星的第一張?zhí)貙?xiě)圖像。DRACO以其為靈感來(lái)源,或許也有致敬的意思在內(nèi)。
傳回圖像只是第一步,DRACO的最終目標(biāo)是抵達(dá)并觀測(cè)小行星Dimorphos,其繞著一個(gè)名為Didymos的更大的小行星運(yùn)行,Didymos在希臘語(yǔ)中意味著雙胞胎。
其雙小行星重定向測(cè)試將同時(shí)測(cè)試新技術(shù)并提供重要數(shù)據(jù)以增強(qiáng)建模和預(yù)測(cè)能力,從而幫助科學(xué)家更好地為可能對(duì)地球構(gòu)成威脅的小行星做好準(zhǔn)備。
具體的任務(wù)包括展示Dimorphos的動(dòng)力影響;改變?cè)撔⌒行堑碾p星軌道周期;使用地面望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)來(lái)測(cè)量撞擊前后的周期變化;測(cè)量撞擊和由此產(chǎn)生的噴射物對(duì)該小行星的影響。
“塵埃和揮發(fā)物觀測(cè)將幫助我們了解小行星的組成以及撞擊所噴射物質(zhì)的速度、方向和性質(zhì)。”其雙小行星重定向測(cè)試觀測(cè)工作組的成員納丹·羅斯說(shuō)道,“根據(jù)小行星在每個(gè)波長(zhǎng)的亮度,我們將能夠了解噴射物中塵埃顆粒的大小分布。而借助韋伯的高分辨率成像,我們將能夠了解噴射物中的噴流或其他結(jié)構(gòu)?!?/p>
約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家南錫·查伯特指出,其雙小行星重定向測(cè)試航天器撞擊Dimorphos的力量并不會(huì)“摧毀”這顆小行星。此前,查伯特曾參與建造過(guò)該航天器。
“這只會(huì)給它一個(gè)小小的推動(dòng),它將繞著更大的小行星改變它的路徑。”查伯特說(shuō)道。該測(cè)試旨在幫助科學(xué)家了解在某一天小行星駛向地球時(shí)偏轉(zhuǎn)需要多少動(dòng)量。
事實(shí)上,除了發(fā)射其雙小行星重定向測(cè)試探測(cè)器以進(jìn)行撞擊測(cè)試,美國(guó)國(guó)家航空航天局行星防御工作的關(guān)鍵還包括近地天體(NEO)觀測(cè)計(jì)劃,該計(jì)劃由尋找、跟蹤和表征近地天體的項(xiàng)目組成。
據(jù)了解,近地天體是對(duì)“其軌道與地球軌道相交并因此有可能產(chǎn)生撞擊危險(xiǎn)的小行星、彗星以及大型流星體的總稱(chēng)。”這類(lèi)天體對(duì)地球構(gòu)成了最受關(guān)注的潛在風(fēng)險(xiǎn),甚至在美國(guó)國(guó)家航空航天局看來(lái),近地天體的觀測(cè)應(yīng)該繼續(xù)成為全球搜索工作的重點(diǎn)。
通常,美國(guó)國(guó)家航空航天局利用世界各地的望遠(yuǎn)鏡搜索近地天體,在天空中跟蹤它們以確定它們的軌道,并獲取關(guān)于它們的大小、形狀以及構(gòu)成等信息。
為了將近地天體的發(fā)現(xiàn)通知世界各地的觀測(cè)者,以便及時(shí)收集后續(xù)觀測(cè)資料以進(jìn)行識(shí)別和軌道計(jì)算,美國(guó)國(guó)家航空航天局還設(shè)立了一個(gè)小行星中心。該小行星中心會(huì)對(duì)觀察員提出的天體數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,計(jì)算出新發(fā)現(xiàn)的小行星軌道,并對(duì)危險(xiǎn)小行星相對(duì)于地球的未來(lái)可能位置進(jìn)行長(zhǎng)期分析,以確定和警告任何撞擊危險(xiǎn)。
值得慶幸的是,根據(jù)科學(xué)家們的判斷,“在未來(lái)的100年中,并沒(méi)有任何已知的直徑大于140米的小行星有機(jī)會(huì)撞擊地球?!?/p>
直徑140米可以說(shuō)是一個(gè)節(jié)點(diǎn),相當(dāng)于一個(gè)小型足球場(chǎng),接近或者比它更大的天體對(duì)地球造成的威脅將是巨大而無(wú)法估量的。
雖然可能性非常小,但地球受撞擊的危險(xiǎn)其實(shí)一直存在。這是因?yàn)樵诠烙?jì)的2.5萬(wàn)顆大于或等于140米的近地天體中,只有不到一半被發(fā)現(xiàn),而未雨綢繆的其雙小行星重定向測(cè)試正是在為這種可能性做準(zhǔn)備。