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科幻電影成真了!人類今天正式向外星「開炮」!

美國宇航局11月23日發射了一枚特殊的太空飛行器,前往探測兩枚近地小行星。不過,此次任務的主要目的不是科研,而是測試如何通過衝撞改變小行星飛行軌道。掌握這一科幻電影中常見的技術將有助於未來防範地球遭受小行星撞擊。

DART探測器已經搭載SpaceX公司的獵鷹9號火箭升空

這枚名為"雙小行星重定向測試"(Double Asteroid Redirection Test,縮寫DART,亦有飛鏢之意)的太空飛行器於美國西部時間11月23日晚10點21分搭載於SpaceX公司的獵鷹9號火箭從范登堡空軍基地升空。

美國宇航局(NASA)的此次任務耗資總共3.3億美元,DART任務調研團隊主任里夫金(Andy Rivkin)說:"每次我們去探索小行星,總能發現一些意料之外的東西。"

此次任務的主要目標是輕微改變小行星Dimorphos的飛行軌道。這枚直徑約160米的小行星圍繞直徑780米的小行星Didymos轉動,構成了一個相距約1200米的雙星系統。整個雙星系統共同環繞太陽在一個橢圓軌道上公轉。

NASA在其推特帳號上寫道:"小行星Dimorphous,我們沖你來了!"

按照目前的計劃,DART將在2022年9月26日之後的一個星期內撞向小行星Dimorphous,屆時該雙星系統將距離地球1100萬公里,也就是離地球最近的時刻。

DART攜帶了精密導航裝置與成像設備,以及一枚由義大利航天局(ASI)提供的伴飛衛星LICIACube,負責拍攝撞擊時以及撞擊後的影像並傳回地球。

小行星Dimorphos和Didymos構成了一個相距約1200米的雙星系統,共同繞太陽公轉

地球早晚要挨撞

NASA首席科學家祖布肯(Thomas Zurbuchen)說:"我們正試圖學會如何抵禦威脅。"目前,科學界尚未發現任何會威脅地球的小行星,但是他們確信這只是一個時間問題。只要時間跨度足夠大,撞地球時間早晚會發生。目前,科學界已經甄別出了2.7萬枚近地小行星,其中1萬枚的直徑超過140米。根據NASA的判斷,直徑超過140米的小行星撞擊地球時將會造成重大破壞。

NASA行星防禦協調辦公室的專家法斯特(Kelly Fast)說,小行星撞地球"是我們能夠預防的唯一自然災害"。

在2022年9月底完成撞擊後,歐洲空間局(ESA)計劃於2024年再發射Hera探測器,近距離仔細評估DART撞擊對小行星Dimorphous以及Didymos造成的影響。

最近一陣子,機哥在看Apple TV+新出的電視劇《基地》,當看到星際戰艦能一下子摧毀一個星球的時候,我就在感慨:

「也就是科幻片敢拍,現實中想要摧毀一個行星,哪有那麼簡單啊。」

誰知道,今天發生了一件大事,讓機哥覺得,原來這事情距離我們也沒有那麼遙遠。

今天下午2:21,全人類第一個「行星防禦測試任務」正式啟動。

這名字,機友們是不是聽起來覺得有點中二?甚至覺得像是遊戲、電影裡神神叨叨的名字?

然而,如果今天下午看了直播的同學,可能就不會這麼說了:

火箭在2:21成功發射,「動能撞擊器」現在已經直奔一顆小行星去了。

由於這是人類第一次挑戰天外行星,機哥覺得非常值得拿出來說說。

機友們肯定好奇,好端端的,為什麼要對別的行星動手呢?

大家小時候,應該沒少聽說恐龍滅絕的故事。

在大約6500萬年前,恐龍是當時地球上霸主級別的生物。卻幾乎在一夜之間,整個種族滅絕了。

科學家推測,最有可能的原因,就是一顆小行星或者彗星撞擊地球,導致地球上大部分生物都在短時間內滅絕了。

因此,來到現代文明的社會,就有不少科學家擔心,萬一事件重演呢?

萬一哪一天,又有一顆小行星直直衝向地球,豈不是威脅到全人類的安全?

因此,國內外的科學家,在很久很久之前,就已經希望探討出一套行星防禦的手段。

可能受限於當時的科技,行星防禦在很長一段時間,都只能停留在理論階段。

一直到今天,我們人類終於要走出第一步,進行實踐啦!

今天這項行星防禦測試任務,全名叫做:雙小行星重定向測試(Double Asteroid Redirection Test),簡稱DART。

聽起來,好像很複雜的樣子,實際上機哥一句話就能總結完:

用火箭發射個名為「動能撞擊器」的太空飛行器上太空,直直撞去一個小行星。

機友們看到這裡,可能已經開始想像,把那個行星炸成一片片碎片的畫面。

我要先勸大家現實點。現在才2021年,不是2221年,人類的科技還沒到能一下子摧毀一個行星的地步。

這次的DART任務,目標比較簡單,只要通過撞擊,讓那個行星偏離它的軌道,就算任務成功了。

辣麼,是哪位幸運的小朋友,被科學家挑中呢?

喔,這次幸運兒,名字叫做「迪莫弗斯」。

它本身對地球沒什麼威脅,但是各項條件都符合需要測試的內容。

比如說,它的「身高」,符合入選的要求。

在科學家看來,寬度在140米~1000米之間的小行星,對地球的危險是最大的。迪莫弗斯,就屬於這一類。

綜合所有因素後,迪莫弗斯就被科學家挑中,作為這次「行星防禦測試任務」的目標啦。

而它在明年9月底、10月初的時候,將來到距離地球最近的位置:大約1094.35萬公里遠。

所以「動能撞擊器」選擇今天發射,科學家是計算好路程與時間的。

到明年9月底或10月初,動能撞擊器將完成它使命:撞向迪莫弗斯。

或許,當機友們看到它倆的體積對比時,會想起一個成語「以卵擊石」。

迪莫弗斯的橫截面積,足足是兩個標準足球場那麼大。動能撞擊器的橫截面積,可能相當於足球場上的一個人……

但是,大家不要忽略了一個重要因素:速度。

在撞擊前4小時,動能撞擊器將進入倒數計時,把頭轉向迪莫弗斯。

然後以每小時24140公里的速度,沖向迪莫弗斯,以一己之力改變比自己大好多好多倍的行星的運行軌道。

而它身上的相機,將記錄下它「人生」的最後一刻。這些數據傳回地球後,將用於日後真正威脅到地球時的情景。

聽到這,機友們是不是覺得這個故事聽起來有點悲壯,頗有點壯士一去兮不復還的味道。

但對於人類來說,它的「犧牲」,意義非常重大。

這次任務有關的工程師是這麼總結的:

DART的觀測結果將是首次真實的小行星撞擊數據,未來的行星防禦者可以將這些數據輸入到模型中,得出可以用多大體積太空飛行器,採用多快的速度,才能足以抵禦一顆小行星。

也就是說,這次的動能撞擊器就是一個mini版。當真的有威脅的時候,科學家就能做出一個Pro Max版,迅速進行回擊。

或許,以目前人類的科技水平,通過撞擊改變小行星的軌跡,是最簡單的法子。

實際上,過去這麼多年來,行星防禦科學家提出的構思,遠遠不止這一招。

只不過有一些,目前想要實現,還是太難了。

像每隔兩年,都會舉辦一個「行星防禦會議」。會上可能會討論大家又想出什麼新招,然後進行案例模擬。

今年這一屆行星防禦會議,就模擬了一顆直徑大概是140米的小行星,假如撞擊德國、捷克共和國、奧地利等地區,這可咋整?

據說,它撞擊地球所釋放出的能量,相當於3千萬噸的TNT同時爆炸。

(模擬,請勿當真)

科學家們,在短短几天,想出了很多種法子:攔截小行星以引導它偏離軌道、用核武器粉碎它、引力拖拽……

只是今年得出的模擬結果是:以目前的能力,我們將無法在如此短的時間內,發射任何太空飛行器。所以最緊迫的事情,是趕緊疏散那個地區的居民。

害,還好這個只是模擬,並不是真的。

所幸的是,目前現實世界中,還沒真正觀察到具備威脅的小行星。

時間還算充裕,科學家們乾脆就「大開腦洞」。

菲利普·魯賓教授,想出一招:用裝滿炸藥的、一個陣列的穿透棒,打入小行星內部。

然後就能把小行星,炸成直徑不超過15米的小碎片。因此對地球的威脅,大幅減小。

機哥想了想,這個想法看著挺炫酷,實現起來一點都不簡單。

首先是需要製造那麼多根炸藥,然後把它們送上太空,還得打進小行星內部……

無論哪個環節,聽起來就不是短時間內能解決的事。

這麼一想,今天的「動能撞擊器」方案,或許還真是目前最有效的法子。

其實,像咱們中國,也有類似的計劃。

今年4月份的中國航天日,國家航天局局長才表示:中國航天,將論證實施「近地小行星防禦系統」。

機哥瞧見,國內有科學家提出了「太空飛行器火箭末級組合動能撞擊方案」,簡稱「末級擊石」。

我們每次發射火箭上天,火箭末級都很可能成為太空垃圾。所以我們國家的科學家就在想,能不能把它們利用起來呢?

於是,他們想到了,可以用於防禦小行星:

火箭在攜帶太空飛行器一起進入深空逃逸軌道後,火箭末級與太空飛行器不實施「星箭分離」,而是由太空飛行器操控火箭末級組合體去撞向鄰近的危地小行星,從而充分利用火箭末級的剩餘能量,實現撞擊小行星偏轉軌道的目的。

也就是用盡火箭最後一點力量,來撞擊小行星。

所以說,國內外的科學家,其實都想到一塊去了:撞擊小行星,是目前最好使的招數。

機哥在這次DART的紀錄片裡,看到科學家給自己安了個名頭:「行星捍衛者」。

換作以前,機哥聽到這個名字,會覺得非常中二。但真正了解之後,肅然起敬。

他們的工作,並不是一下子就能出成績。或許在幾十年、幾百年後,才能派上用場。

但就是這些默默無聞的人,努力想保護全人類呀。也是他們,把科幻電影裡的場景,一點點變成現實。

責任編輯: 夏雨荷  來源:德國之聲/好機友 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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