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NASA为何花掉3.2亿美元去撞击小行星?意义是什么?

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发表时间:2022-09-28 09:24作者:腾讯太空 乔辉

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北京时间9月27日7时14分,NASA成功实施了“双小行星重新定向测试”(DART)任务,利用探测器高速撞击了一颗名叫“Dimorphos”的小行星,接下来将对撞击效果进行科学评估,为未来人类撞击对地球有真正威胁的小行星做演练。据悉,该项目耗资达3.2亿美元。


一、通过撞击小行星想达到什么目的?


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图注:人类发射导弹应对危险小行星(艺术图)。


答:本次通过对小行星进行撞击,观测撞击后小行星轨道的改变程度,积累实战经验。万一将来有威胁地球的小行星来袭,我们有可能采用类似的方式进行自救。爱好天文的朋友可能知道到,此前,2005年,美国曾经对一颗彗星进行过撞击试验,那次的目的是为了分析彗星结构和组成。


二、NASA撞击的这颗小行星在哪里?


答:本次撞击的小行星名字叫Dimorphos,直径仅160米,它位于一个双小行星系统中,围绕另一颗相对较大的名叫Didymos的小行星公转。这个小行星系统作为整体在一个椭圆轨道上围绕太阳公转,近日点1个天文单位,远日点2.3个天文单位(一个天文单位是从地球到太阳的距离)。Didymos是1996年在天文学家巡天的时候发现的。Dimorphos由于更小,发现得更晚,直到2003年才被发现。


三、本次采用什么方式撞击小行星?


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图注:小行星探测器飞往小行星(艺术图)


答:小行星探测器重500公斤左右,有两个巨大的太阳能电池板,发电功率可达6.6千瓦。探测器被发射进入太空后,采用先进的电动离子推进技术进行变轨和巡航。撞击的时候探测器于小行星的相对速度可达6.6公里每秒,预估会轻微改变小行星的运动速度,数值大约仅0.4毫米每秒。


四、撞击改变小行星的轨道,对地球有危险吗?


答:小行星探测器本身只有500公斤,即便以6.6公里每秒的速度撞击Dimorphos小行星,也不会带来非常大的轨道改变。计算表明,撞击后,Dimorphos速度改变大约仅0.4毫米每秒。把双小行星系统作为整体,轨道改变更是微乎其微,撞击不会给地球带来危险。


五、除了撞击外,还有什么方式能改变小行星轨道?


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图注:采用太空拖船的方式改变小行星轨道也是一种可行的方案。


答:在目前人类的科技水平下,我们除了利用探测器去撞击小行星外,还可以采用发射核弹到达小行星进行爆破的方式改变小行星的轨道。由于爆炸释放的能量比直接采用探测器撞击释放的能量更多,理论上效果会更好,但这种方式只在科幻片里看到过,人类还没有做过任何试验。在近日比较火的科幻电影《独行月球》中,影片主角独孤月采用核弹轰击小行星的方式拯救了人类。还有一种方式是,发射探测器锚定在小行星表面,然后启动发动机拖拽小行星缓慢改变轨道,这种方式比较可控,也是值得研究的方向。


六、中国也要开展小行星撞击试验?


答:在今年4月24日航天日的时候,国家航天局副局长吴艳华近日在接受央视专访时表示,我国正在着手组建“近地小行星防御系统”,为保护地球和人类安全贡献中国力量。这是中国官方第一次表态要对可能撞上地球,从而威胁全人类安全的小行星进行防御。国家航天局计划在“十四五”末期或者2025年、2026年,选择一颗有威胁的小行星,进行一次近距观测和撞击,改变它飞行轨道的超高难度实验。但试验的方法和方案官方尚未公布。


七、恐龙灭亡是小行星撞击地球造成的吗?


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图注:灭亡恐龙的小行星撞击在尤卡坦半岛。


答:目前公认的恐龙灭绝的原因是,6500万年前有一颗直径10多公里的小行星撞击了地球,撞击速度高达20公里每秒,释放的能量超过百万亿吨TNT当量,相当于地球上每个人分摊一颗广岛原子弹,撞击直接和间接导致地球气候的剧烈变化,最终统治地球数亿年的恐龙发生了大灭绝。撞击地点发生在墨西哥湾附近的尤卡坦半岛,目前仍有撞击坑可见,撞击坑的直径达180公里。


八、1908年通古斯大爆炸是小行星撞击地球吗?


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答:1908年6月30日,在西伯利亚地区通古斯地区的上空有一颗火球掠过,强烈的冲击波导致2000多平方公里内超过8000万棵树木折断倒伏。但非常诡异的是,科学家始终没有在撞击地区发现撞击坑,于是各种猜测和传言四起。基于没有发现撞击坑,有科学家认为是一颗彗星撞击了地球,彗星在进入低层大气时完全破碎,没有触达地表。还有科学家坚持是石质小行星撞击,只是小行星在距离地面10公里的地方也发生了碎裂,冲击波抵达地面摧毁了森林。目前,彗星和小行星之争还在继续,各自都有相关证据。除了小行星和彗星撞击的正统说法之外,还有人认为是一艘外星人核动力飞船在地球上空出现事故发生了核爆炸导致,当然这个说法权当有趣的科幻故事看待就好了。


九、近年有小行星撞击地球的案例吗?


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图注:2013年,附近居民排到的小行星撞击俄罗斯。


答:2013年,俄罗斯车里雅宾斯克遭到一颗小行星的撞击,造成附近地区居民楼玻璃碎裂,据估计当时有1500人不同程度受伤。撞击俄罗斯的这颗小行星直径很小,直径大约仅17米,但释放的能量却相当于一枚核弹,幸亏大部分能量在进入地球大气层的时候消耗掉。


十、目前对地球有威胁的小行星有多少?


答:太阳系内除了各大行星之外,还有许多小行星,这些小行星大小从1米到1000米不等,它们由岩石或金属组成。在早期太阳系,地球受到小行星撞击的频率较高,对地球的演化有着重要的影响。随着时间的推移,受到撞击的频率在减小,但时常有较大个头的小行星撞击地球。据估算,大小超过140米,轨道与地球轨道有交叉的近地小行星的数量接近3万颗,科学家正密切跟踪它们的运行轨道,一旦发现轨道异常就会通知全球。但到目前为止,但真正对地球有巨大威胁的小行星目前还未发现。完)当代企业电讯LOGO-最新20210831-0333.png『自证声明』『寻求报道』『媒体投放』


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