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行星防御:DART 撞击改变了小行星的轨道和形状 

在过去的五亿年里,至少发生过五次这样的事件。 大规模灭绝 当超过四分之三的现有物种被消灭时,地球上的生命形式就消失了。上一次如此大规模的生命灭绝发生在大约65万年前的白垩纪时期,原因是小行星撞击。由此产生的条件导致恐龙从地球表面消失。 地球

近地天体 (NEO),例如小行星和彗星,即靠近地球的天体 轨道 有潜在危险。 行星防御 是关于检测和减轻近地天体影响的威胁。让小行星偏离地球是实现这一目标的一种方法。  

双小行星重定向测试(DART)是有史以来第一个致力于改变小行星运动的任务 空间 通过动力冲击。这是动能撞击器技术的演示,即撞击小行星以调整其速度和路径。  

DART 的目标是由较大的小行星 Didymos 和较小的小行星 Dimorphos 组成的双小行星系统。 轨道 较大的小行星。这是第一名的合适候选人 行星防御 实验,尽管它并未走上与地球相撞的道路,也不会构成实际威胁。  

DART 航天器于 26 年 2022 月 XNUMX 日撞击了小行星 Dimorphos。它表明动能撞击器可以偏转正在与地球相撞的危险小行星。 

19 年 2024 月 XNUMX 日发表的一项研究报告称,这种影响改变了 轨道 和 Dimorphos 的形状。轨道不再是圆形,轨道周期缩短了33分15秒。形状从相对对称的“扁椭球体”变成了像长方形西瓜一样的“三轴椭球体”。  

研究小组在计算机模型中使用了三个数据源来推断小行星撞击的后遗症。  

  • DART 航天器捕获的图像:航天器在接近小行星时捕获的图像,并通过 美国宇航局的深空网络 (DSN)。这些图像提供了 Didymos 和 Dimorphos 之间间隙的近距离测量,同时还测量了两颗小行星在撞击前的尺寸。 
  • 雷达观测:DSN 的戈德斯通太阳系雷达被反弹 无线电电路 撞击后,两颗小行星都会产生波,以精确测量 Dimorphos 相对于 Didymos 的位置和速度。  
  • 第三个数据来源是世界各地的地面望远镜提供的,这些望远镜测量了两颗小行星的“光曲线”,即小行星表面反射的阳光如何随时间变化。通过比较撞击前后的光变曲线,研究人员可以了解 DART 如何改变 Dimorphos 的运动。 

当 Dimorphos 绕轨道运行时,它会周期性地经过 Didymos 的前面和后面。在这些所谓的“相互事件”中,一颗小行星可以在另一颗小行星上投下阴影,或者挡住我们从地球上看到的视线。无论哪种情况,望远镜都会记录到暂时的变暗(光变曲线的下降)。 

研究小组利用这一系列精确的光曲线下降的时间来推断轨道的形状并计算出小行星的形状。研究小组发现迪莫佛斯的轨道现在稍微拉长或偏心。  

研究人员还计算了 Dimorphos 的轨道周期是如何演化的。撞击后,DART 立即缩短了两颗小行星之间的平均距离,将 Dimorphos 的轨道周期缩短了 32 分 42 秒,缩短至 11 小时 22 分 37 秒。在接下来的几周里,随着 Dimorphos 失去了更多的岩石物质,这颗小行星的轨道周期继续缩短。 空间,最终稳定在每个轨道 11 小时 22 分 3 秒——比撞击前少了 33 分 15 秒。  

Dimorphos 现在与 Didymos 的平均轨道距离约为 3,780 英尺(1,152 米),比撞击前近约 120 英尺(37 米)。 

欧空局即将推出的赫拉任务(将于 2024 年发射)将前往双小行星系统进行详细调查并确认 DART 如何重塑 Dimorphos。 

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参考文献:  

  1. 美国宇航局。新闻 – NASA 研究:DART 撞击后小行星的轨道和形状发生了变化。发布于 19 年 2024 月 XNUMX 日。可在 https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-asteroids-orbit-shape-changed-after-dart-impact 
  1. 奈杜 SP, 2024. DART 撞击后小行星 Dimorphos 的轨道和物理特征。 《行星科学杂志》,第 5 卷,第 3 期。19 年 2024 月 XNUMX 日出版。DOI: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7 

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