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“猎鹰”9发NASA小行星撞击任务,初试行星防御技术

 开朗的ET 2021-11-24

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DART效果图

    【综合消息】太空探索公司的“猎鹰”9-1.2型火箭11月24日在范登堡天军基地发射了NASA的“双小行星变向试验”(DART)小行星撞击探测任务。火箭于美国东部时间1时21分(北京时间14时21分)点火起飞。器箭分离定于55分40秒后进行。

    这是“猎鹰”9今年的第26次发射。本次发射采用了此前已用过两次的一枚第一级火箭,编号B1063.3。该箭去年11月21日在范登堡天军基地发射了美欧合作的“贾森”CS1(又名“哨兵”6A)对地观测卫星,今年5月26日又在卡角天军站参加了“星链”低轨宽带星座的第29次专项组网发射。在本次发射中,该箭再次成功实施了落船回收。太空探索公司所获发射合同价值6900万美元。

    DART原本要在今年7月21日到8月24日的主窗口发射。NASA2月份宣布将发射推迟到11月23日到明年2月15日的一个备份窗口,但称这不会给探测器抵达目标的时间造成太大影响。该探测器的目的地是由“双胞胎”(Didymos)主星和“双形态”(Dimorphos)子星构成的一个双小行星系统。它原定明年9月30日飞抵双胞胎。NASA称,虽推迟发射,但探测器仍将在原定抵达时间的“几天之内”飞抵目的地。

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火箭在发射台上

   NASA称,推迟发射是因探测器两个主要部件存在问题。一是名为“双胞胎侦察与光学导航小行星相机”(DRACO)的主仪器需要做加固,以耐受发射环境。二是称为“铺展式太阳阵”(ROSA)的太阳能帆板由于疫情等引发的供应链问题而推迟交付。

    DART任务将测试让有可能威胁到地球的小行星改变飞行方向的一项技术。它是NASA行星防御计划下的首次专项任务。该计划一来是要找出具有潜在危险性的近地小行星,二来是要研究防范此类天体撞击地球的途径。DART属于后一类任务。它将在明年9月以超过2.4万公里的时速有意撞向绕双胞胎做轨道运行的双形态子星。

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DART正在被封入整流罩

    双形态直径约160米。撞击将会让它的轨道周期发生改变,改变幅度估计为10分钟。地面望远镜将对这种改变进行测量,以确定“动能撞击器”偏转技术的有效性。需要说明的是,撞击双形态子星并不是因为其对地球构成了威胁,只是为了考核靠撞击来改变小行星飞行路线的有效性。NASA官员强调说,截至目前还没有发现有哪颗小行星会在100年内对地球构成撞击威胁。

    NASA主管科学的副局长泽布琛11月22日在一场射前通报会上说,DART任务是“首次同类实验”。项目官员把这项任务比喻成把一辆高尔夫球车砸进一座遍布石块的橄榄球场。DART由NASA和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制,重616公斤。该实验室DART任务项目经理雷诺兹说,虽然个头小,但只要有充裕的时间,小型飞行器在改变小行星飞行路线方面“也能干成大事”。

    DART还携带了由意大利建造的一颗立方星,称为“丽西亚立方星”(LICIACube,由“轻型意大利小行星成像立方星”英文缩写而来)。这颗6U立方星由阿尔戈科技公司(Argotech)建造,重14公斤,会在撞击前约1个月部署出去。它将利用两台光电成像仪观测双形态子星撞击前、撞击中和撞击后的情况,并把图像发回地球。欧空局还计划开展称为“赫拉”(Hera)的一项后续任务。“赫拉”将在2024年10月发射,2026年底抵达双胞胎,以对DART在双形态子星上的撞击地点进行研究。

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撞击前的DART及由意大利提供的“丽西亚立方星”效果图

    DART在最终逼近阶段将全靠自己。它在任务的最后数小时里将完全自主运行。由于要到撞击前约1小时才能看到作为单独一个物体存在的双形态子星,它将利用称为SMART Nav(全称“小物体机动自主实时导航”)的一项技术来自行瞄准那颗子星。SMART Nav最初是为反导应用而开发的。

    DART并非一项纯粹的行星防御任务。NASA还在利用这项任务来测试可能会用在未来深空探测任务上的几项先进技术,包括“NASA渐进氙推力器-商用”(NEXT-C)离子推力器、上述的ROSA太阳能帆板和“径向线缝隙阵列”(RLSA)天线。

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