调查 NASA 碰撞对小行星 Dimorphos 的影响

欧洲航天局 (ESA) 的赫拉任务正准备向小行星 Dimorphos 发射，以调查两年前美国宇航局达特探测器碰撞造成的影响。 （亚历杭德罗·米兰达/阿拉米）

目前正在进行最后的准备工作，将一艘欧洲航天器发送到一颗小行星，以调查两年前美国宇航局探测器意外撞击太空岩石时发生的情况。

欧洲航天局 (ESA) 的赫拉任务将监测撞击地点，并对破碎的岩石 Dimorphos 进行详细测量，以帮助研究人员完善他们的策略，以便在未来一颗错误的小行星威胁地球时保护地球。

Hera 定于周一当地时间 10:52（英国夏令时 15:52）搭乘 SpaceX Falcon 9 火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。如果一切顺利，探测器将于明年 3 月飞越火星，并于 2026 年 12 月到达距离地球超过 1.1 亿英里（1.77 亿公里）的小行星。

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“这是一系列令人惊叹的时刻，”来自荷兰诺德韦克欧空局基地的任务首席工程师兼项目副经理保罗·马蒂诺（Paolo Martino）说。 “首先是在发射中幸存下来。”

除了恶劣天气和技术问题等可能阻碍发射台任务的常规风险外，SpaceX 的火箭能否获准飞行还存在不确定性。上周，猎鹰 9 号在返回地球时遭遇上级故障，被美国联邦航空管理局三个月内第三次停飞。

赫拉以象征婚姻、女性和家庭的希腊女神命名，将报告 Dimorphos 的状况，Dimorphos 是一颗宽 150 米的小行星，绕着更大的母体 Didymos（直径 780 米）运行。

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2022 年 9 月，美国宇航局的一个名为“双小行星重定向测试”(Dart) 的探测器以每小时 14,000 英里的速度撞击了 Dimorphos，将数百万吨岩石抛入太空，并改变了小行星的轨道。

作为对地球防御的第一次测试，飞镖任务被宣布成功。然而，科学家需要更多关于这次撞击和 Dimorphos 本身的信息，以确保吸取的教训可以用来偏转不同大小和结构的小行星，这些小行星有一天可能会威胁地球。

马蒂诺说：“达特成功地非常有效地改变了迪莫弗斯的轨道，甚至超出了预期，现在科学家需要详细了解发生了什么以及撞击对小行星产生了什么影响。”

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当 Dart 撞击 Dimorphos 时，探测器的动量和小行星喷射碎片的力导致其绕 Didymos 的轨道周期缩短了 33 分钟。这次撞击重塑了小行星​​的形状，并将一团尘埃和岩石送入太空数千英里。

赫拉仪器将记录 Dimorphos 的精确尺寸、形状、质量和轨道，以便研究人员能够计算动量从 Dart 探测器转移到太空岩石的效率以及小行星在碰撞后处于什么状态。

为了更仔细地观察 Dimorphos，赫拉将发射两个鞋盒大小的探测器，称为立方体卫星。该探测器将详细绘制表面地图，测量小行星周围的尘埃，并使用探地雷达评估小行星的内部结构。然后立方体卫星将尝试降落在小行星上并进行进一步的测量。

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伦敦帝国理工学院赫拉科学团队成员加雷斯·柯林斯教授表示：“作为小行星偏转技术的演示，Dart 任务取得了巨大成功，但作为一项科学实验，它提出的问题和提供的答案一样多。” “我们希望赫拉能够回答这些问题以及更多问题。”

一个谜是达特如何如此大地改变了迪莫福斯的轨道。科学家估计，NASA 的探测器将在这颗小行星上形成一个 20 米深的陨石坑，并且只会将其轨道周期缩短一分钟多一点。

轨道的更实质性变化表明这次撞击实际上重塑了小行星​​。 “我们认为这可能是因为 Dimorphos 具有类似碎石的内部结构，但我们只有一些其表面的特写图像可供研究，”柯林斯说。

在欧洲航天局风险清单上的 1,600 多颗近地小行星中，没有一颗是可能在本世纪内摧毁地球的巨型行星杀手。更令人担忧的是体积更小、数量更多的太空岩石，它们有可能摧毁城市、国家和大陆。

如果其中一颗小行星早几年就被发现，科学家们就会尝试发起一项侦察任务，以确认这颗小行星的轨道、成分和质量，如果它确实构成威胁，就会发起另一项任务来改变其轨道。

借助赫拉任务的数据，研究人员将计算碰撞的航天器可能使小行星偏转的程度，以及哪些太空岩石可能需要更剧烈的干预。 “如果我们将来面临真正的威胁，我们将能够选择最好的技术，”马蒂诺说。 （卫报/Z-3）