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NASA发布了2022年行星防御测试的最新分析结果,显示该任务成功减缓了目标小行星的运行速度,尽管减缓程度极其微小。

这项名为双小行星重定向测试(DART)的实验于2022年进行,当时NASA发射了一艘重570公斤的航天器,撞击一颗名为Dimorphos的小行星。这颗直径170米的小行星围绕着一颗名为Didymos的更大天体运行。该任务的目标是研究偏转对地球构成威胁的小行星的可行性。

任务分析发现,撞击使Dimorphos更接近Didymos,并缩短了这颗较小天体的轨道周期。使用哈勃太空望远镜观察小行星的天体物理学家还在DART撞击后发现了37块围绕Dimorphos运行的巨石。

上周五,《科学进展》期刊发表了对DART任务的最新分析,题为"小行星日心偏转的直接探测:DART撞击后的Didymos系统"。

NASA对这项研究的总结提醒我们,科学家使用"动量增强因子"这一术语来描述一个物体撞击太空中另一个物体时产生的推力。

研究总结解释道:"DART撞击的动量增强因子约为2,这意味着碎片损失使航天器单独产生的冲击力增加了一倍。"总结进一步补充说:"这项新研究显示,撞击从双星系统中喷射出如此多的物质,以至于还改变了双星围绕太阳的轨道周期0.15秒。"

该研究的主要作者、来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的拉希尔·马卡迪亚分享了另一个发现:"双星系统轨道速度的变化约为每秒11.7微米,或每小时1.7英寸。随着时间推移,小行星运动的如此微小变化可能决定危险天体是撞击还是错过我们的星球。"

NASA华盛顿总部太阳系小天体首席科学家托马斯·斯塔特勒表示:"这是轨道的微小变化,但只要时间充足,即使微小的变化也能发展成显著的偏转。研究团队极其精确的测量再次验证了动能撞击作为防御地球免受小行星威胁技术的有效性,并显示了通过撞击双小行星中的一颗如何偏转整个双星系统。"

得出该结论的方法同样有趣,论文作者使用了志愿天文学家进行的观测数据,这些天文学家在2022年10月至2025年3月期间记录了22次恒星掩星现象。

研究联合主要作者、喷气推进实验室高级研究科学家史蒂夫·切斯利说:"当这些恒星掩星观测与多年来现有的地面观测相结合时,这些数据成为帮助我们计算DART如何改变Didymos轨道的关键。这项工作高度依赖天气条件,经常需要前往偏远地区,且无法保证成功。如果没有世界各地数十名志愿掩星观测者的奉献,这一结果将无法实现。"

Q&A

Q1:双小行星重定向测试(DART)是什么任务?

A:DART是NASA在2022年进行的行星防御测试,向一颗名为Dimorphos的小行星发射570公斤重的航天器进行撞击,目的是研究偏转对地球构成威胁小行星的可行性。

Q2:DART任务取得了什么效果?

A:撞击成功使Dimorphos更接近Didymos,缩短了轨道周期,并使双星系统的轨道速度改变每秒11.7微米,相当于每小时1.7英寸。虽然变化微小,但随时间推移可能产生显著的偏转效果。

Q3:什么是动量增强因子?

A:动量增强因子是科学家用来描述一个物体撞击太空中另一个物体时产生推力的术语。DART撞击的动量增强因子约为2,意味着碎片损失使航天器单独产生的冲击力增加了一倍。