当美国探测器 DART（双小行星重定向测试）于 2022 年 9 月 26 日故意撞向约 170 米的小行星 Dimorphos 时，它做出了一些改变。 实践演示表明，如果一颗危险的小行星有与地球相撞的危险，动能撞击方法可以使其偏转。 最近发表在该杂志上的一项新研究 行星科学杂志由捷克专家 Petr Pravec 和 Petr Scheirich 签署的文件表明，这次撞击不仅改变了受影响小行星的运动，还改变了它的形状。 DART 的目标是 Dimorphos 行星，它绕着一颗名为 Didymos 的更大行星运行。 在撞击之前，双形态至少具有近似扁平球体（扁球体）的形状。 我们可以将这种形状与宽度大于高度的压扁的球进行比较。 在距 Didymos 1,189 米的圆形轨道上，Dimorphos 需要 11 小时 55 分钟才能完成一周。
„我们在 DART 任务准备期间就开始参与其中。 当时，我们领导了一个国际团队，获得了确定 Didymos 周围月球 Dimorphos 路径所需的光度测量值，根据获得的数据，我们构建了模型，并确定了撞击时 Dimorphos 相对于 Didymos 的位置DART 探针的该研究的作者之一、AVČR 天文研究所的天文学家 Petr Scheirich 向 kosmonautix 网站解释并补充道：“这对于任务规划很重要，因为虽然 DART 航天器自主导航到 Dimorphos，但必须计划其到达时间，以便 Dimorphos 处于其轨道上的合适位置（例如，最坏的情况是 Dimorphos 会在 Dimorphos 上发现 DART）对面，隐藏在 Didymos 后面，然后 DART 将没有机会向他移动）。 我们当时进行或参与的研究可以在链接中找到 [1], [2] A [3] （所有与 DART 任务相关的作品均以所谓的开放获取模式发布，这意味着任何人都可以阅读）。“
„当 DART 探测器命中时，事情变得非常有趣，负责整个研究的南加州喷气推进实验室的导航工程师 Shantanu Naidu 描述道，并补充道：“Dimorphos 的轨道不再是圆形的。 它的轨道周期，即完成一圈所需的时间，已减少了33分15秒。 而行星的整体形状也发生了变化——从相对对称的体变成了“三轴椭球体”（三轴椭球），它更像是一个拉长的西瓜。 由奈杜领导的团队在计算机模型中使用了三个数据源来确定小行星撞击后发生了什么。 第一个来源来自 DART 探针。 探测器在接近行星时拍摄了照片并将它们发送到地面，在那里它们被深空网络的天线接收到。 这些图像提供了 Didymos 和 Dimorphos 之间间隙的近距离测量，以及两颗小行星撞击前的尺寸。
小行星 Dimorphos 撞击前（左）和撞击后（右）的形状
资料来源：https://www.nasa.gov/
第二组数据来自 Goldstone 太阳系雷达，该雷达是 DSN 网络的一部分，位于加利福尼亚州巴斯托附近。 它的任务是从两颗小行星反射无线电波，以测量撞击后 Dimorphos 相对于 Didymos 的位置和速度。 雷达测量很快帮助 NASA 确定 DART 探测器对小行星的影响如此之大，以至于远远超出了最低预期。 第三个也是最重要的数据来源是来自行星周围地面望远镜的数据，这些望远镜测量了两颗行星的光变曲线。 因此他们记录了从行星表面反射的光量如何随时间变化。 通过比较撞击前后的光变曲线，研究人员能够了解探测器的撞击如何改变了小行星的运动。
DART 探测器轮廓在 Dimorphos 行星表面的投影显示了探测器的着陆位置。
资料来源：https://www.esa.int/
当迪莫福斯绕着更大的行星运行时，它会周期性地隐藏在迪迪莫斯身后，然后重新出现在他面前。 在这些情况下，一颗小行星可能会在另一颗小行星上投下阴影，或者阻挡我们从地球上看到另一颗小行星。 在这两种情况下，光线都会暂时变暗，表现为望远镜将记录的光变曲线减小。 捷克天文学家长期以来一直专门研究行星的光变曲线及其分析。
“DART探测器撞击之后，在地球上进行了另一个阶段的密集观测，大约持续了半年，在此期间可以发现，撞击不仅改变了Dimorphos的轨迹，还发现了许多其他有趣的事情被揭示，其中一些在本文正在撰写的工作中提到，”Petr Scheirich 解释说，并补充道：“我们还在很大程度上协调了这些观察（其中一些也是我们自己使用我们的仪器进行的） ，处理它们，并从中确定 Dimorphos 的新的、改变的轨道是什么样子。在我们的指导下或在我们的参与下工作可以在链接中找到 [4], [5], [6] A [7].“
„我们利用这些精确的一系列光变曲线下降的时间来推断轨道的形状。 因为我们的模型非常敏感，所以我们还可以确定小行星的形状，”喷气推进实验室的研究员、该研究的合著者史蒂夫·切斯利 (Steve Chesley) 描述道。 专家团队发现Dimorphos的轨道现在略呈椭圆形。 ”撞击前”，史蒂夫·切斯利继续解释道：“这些事件定期出现，暗示着一条循环路径。 撞击后的时间略有不同，表明有些东西不同。 我们从未期望达到这种准确度。奈杜补充道，所使用的模型非常准确，甚至显示了 Dimorphos 在围绕 Didymos 运行时如何来回“摇摆”。
显示 Dimorphos 行星轨道变化的信息图。 物体没有统一的比例。
资料来源：https://www.esa.int/
专家团队还计算了Dimorphos的轨道周期如何变化。 撞击发生后，DART探测器立即缩短了两颗小行星之间的平均距离，并将轨道周期缩短了32分42秒至11小时22分37秒。 在接下来的几周里，随着迪莫福斯将岩石流失到周围环境，这颗小行星的轨道周期继续缩短。 最终，该值稳定在轨道周期11小时22分3秒，比撞击前减少了33分15秒。 Naidu 补充道，这个计算精确到 1.5 秒。 Dimorphos 现在与 Didymos 的平均轨道距离约为 1,152 米，比撞击前近了约 37 米。
美国宇航局华盛顿总部太阳系小天体首席科学家汤姆·斯塔特勒表示：“这项研究的结果与迄今为止发表的其他研究结果一致。”他补充道：“当不同的小组独立分析数据并得出相同的结果时，这就是可靠的科学结果的标志。 DART 任务不仅向我们展示了偏转小行星的方法，而且还揭示了对小行星是什么及其行为方式的新的基本理解。这些结果和对喷射碎片的观察表明，迪莫福斯是由非常松散连接的物体组成，类似于一堆砾石，使其与贝努相似。 欧空局的赫拉任务将于今年 10 月启动，该任务将前往这颗受灾行星进行近距离观察，并确认 DART 撞击如何改变了 Dimorphos。
图片来源：<
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/03/1-dimorphos-before-impact-dart.png
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/03/e-before-after-impact.png
https://www.esa.int/…/How_DART_impacted_Dimorphos.jpg
https://www.esa.int/v…/17534514-2-eng-GB/DART_impact_pillars.jpg
Petrech Scheirich 采访推荐链接：
[1] Pravec, P.、Thomas, CA、Rivkin, AS、Scheirich, P. 等。 2022. DART 撞击之前 2015-2021 年双近地小行星 (65803) Didymos 的光度观测。
行星科学杂志，3，175。
https://doi.org/10.3847/PSJ/ac7be1
[2] Scheirich, P., Pravec, P., 2022。DART 目标双星小行星 (65803) Didymos 撞击前的相互轨道源自 2003-2021 年相互事件的观测。
行星科学杂志，3，163。
https://doi.org/10.3847/PSJ/ac7233
[3] Naidu S.、Chesley, S.、Farnocchia, D.、Moskovitz, N.、Pravec, P.、Scheirich, P. 等。 2022。预测 DART 影响：使用简化模型估计 Dimorphos 的轨道。
行星科学杂志，3, 234。
https://doi.org/10.3847/PSJ/ac91c0
[4] Thomas, C.、Naidu, S.、Scheirich, P.、Moskovitz, N.、Pravec, P. 等人。 2023. 由于 DART 动力学影响，Dimorphos 的轨道周期发生变化。
自然，616、448。
https://doi.org/10.1038/s41586-023-05805-2
[5] Scheirich，P.，Pravec，P.，等人。 2024.通过互事件光度测定法确定双形体轨道。<
行星科学杂志，5, 17。
https://doi.org/10.3847/PSJ/ad12cf
[6] 莫斯科维茨，N.，托马斯，C.，普拉维克，P.，等人。 2024 年。DART 撞击幻象中 Didymos 系统的光度测量。
行星科学杂志，5, 35。
https://doi.org/10.3847/PSJ/ad0e74
[7] Naidu, P.、Chesley, S.、Moskovitz, N.、Thomas, C.、Meyer, A.、Pravec, P.、Scheirich, P. 等人。 2024. DART 撞击后小行星 Dimorphos 的轨道和物理特征。
行星科学杂志，5, 74。
https://doi.org/10.3847/PSJ/ad26e7
1711103560
#DART #探测器的撞击也改变了 #Dimorphos #行星的形状 #Kosmonautix.cz
2024-03-21 23:10:59
