在地球附近的太空中,有超过18000颗小行星,它们的轨道偶尔会与地球靠的很近。在数百万年的时间里,这些近地天体(NEO)中的一些直径在几米到几十公里之间,甚至可能与地球相撞。正是由于这个原因,欧空局和世界各地的其他空间机构正在进行协调努力,定期监测较大的近地天体并跟踪它们的轨道。

此外,美国国家航空航天局和其他空间机构一直在制定应对措施,以防这些近地天体将来偏离靠近我们的星球。一项建议是美国宇航局的双小行星改向试验(DART),世界上第一艘专门设计用来偏转进入的小行星的航天器。这艘航天器最近进入了最终的设计和装配阶段,并将在未来几年发射到太空。

双小行星改向试验(DART)是由约翰霍普金斯大学应用物理实验室(JHUAPL)在美国宇航局喷气推进实验室(JPL)、戈达德航天飞行中心(GSFC)和约翰逊航天中心(JSC)的支持下设计和建造的。这次任务将测试动能撞击技术,包括撞击小行星使其轨道偏离地球,从而显示出我们保护地球免受潜在撞击的能力。

阿蒂特对双星重定向测试(DART)任务和小行星系统DyDyMOS的假想

目前,DART任务的发射窗口的范围从2020年12月下旬到2021年5月。一旦它到达太空,DART将与称为Didymos(希腊语为“twin”)的二元小行星会合,该小行星由Didymos A组成 - 其测量值约为800米(半英里)的直径 - 和月亮的Didymos B,它绕A轨道,直径约161.5米(530英尺)。

DART航天器将依靠NASA的演化氙推力器-商业(NEXT-C),一个太阳能电力推进(SEP)系统,类似于黎明号航天器用来到达主小行星带的系统。这种推进器系统将不仅减少航天器的总体重量(这降低了发射到太空的成本),而且将允许在任务时间表和发射窗口方面有相当程度的灵活性。

一旦进入太空,灾难援助反应堆将逐渐螺旋式地脱离月球轨道,逃离地球的引力,然后飞向Didymos。它将在2022年10月初拦截DidymosB,那时小行星系统将在距地球1100万公里(680万英里)以内。在这个距离上,地面望远镜和行星雷达将能够观测和测量给予小卫星的动量的变化。

使用JHUAPL开发的机载瞄准系统,DART然后将自身瞄准DidymosB,并以大约5.95km/s(3.7mps)的速度撞击较小的物体。航天器和地面观测站都将证实Didymos B已经偏离航向。

DART将在2020年12月至2021年5月之间启动,并使用NEXT-C SEP引擎与Didymos交会。信用:美国航空航天局

正如一位与JuaPl的Andrew Cheng合作的DART调查的Andrew Rivkin,在最近的JuAPPL新闻发布会上说:

“通过DART,我们希望通过观察一个有代表性的物体在受到撞击时如何反应,来理解小行星的性质,并且如果我们面临偏转一个进入物体的需要,则着眼于应用这些知识。”此外,DART将是首次计划对双星小行星系统进行访问,双星小行星系统是近地小行星的重要子集,也是我们尚未完全理解的小行星系统。”

简而言之,这个测试将允许来自世界各地的科学家确定动力撞击技术作为小行星缓解策略的有效性。然而,当涉及到行星防御时,最重要的工具仍然是跟踪物体和发出任何可能的近距离飞越地球的预警的能力。

DART任务由位于马歇尔航天飞行中心的行星任务计划办公室管理,作为NASA行星防御协调办公室(PDCO)的一部分。PDCO成立于2016年,负责寻找、跟踪和鉴定具有潜在危险的小行星和彗星,发出关于可能撞击的警告,并协助制定由政府主导的对实际撞击威胁的应对计划。