小行星防御任务可能需要瞄准小行星的完美位置,以防止未来的碰撞。
如果有一天研究人员发现一颗与地球相撞的小行星,美国宇航局(NASA)的双小行星重定向测试(DART)已经证明,我们可以通过撞击飞船来改变其路径。但如果小行星的新轨道只是将撞击日期推迟几年,那该多令人沮丧?
在7月由Copernicus Publications发布的一篇会议论文中,研究人员强调,这种偏转任务不能随便撞击一颗对地球构成威胁的小行星。那样有将小行星推入“引力锁孔”(gravitational keyhole)的风险——那是行星引力可以改变小行星轨道的一个空间区域,从而使其重新回到撞击该行星的轨道上。
研究人员在论文中写道:“这意味着可能需要在更短的时间内进行另一次偏转任务。为了避免一开始就出现这种重复性的末日情景,我们应该努力设计初始的KI(动能撞击)偏转任务,使其不会触发引力锁孔。在这项工作中,我们开发了一种方法,可以在初始设计过程中帮助KI任务决策者。”
对于那些担心NASA的DART任务(该任务于2022年9月撞击了小行星Dimorphos)的人来说,你们可以放心了。在这种特定情况下,任务撞击在哪里并不重要,因为这颗小行星是一个系统的一部分,该系统过于庞大,无法被推入有一天会撞击我们地球的轨道。然而,对于所有围绕太阳运行的危险小行星来说,情况并非如此。
受到撞击时,小行星表面不同区域将小行星推入引力锁孔的风险不同。因此,该团队利用DART任务的数据创建了一种方法,计算这些变化的概率图。
据《新科学家》(New Scientist)的亚历克斯·威尔金斯(Alex Wilkins)报道,NASA太空技术研究员、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的拉希尔·马克迪亚(Rahil Makadia)上周在芬兰举行的欧洲行星科学大会(Europlanet Science Congress)上表示:“将这些引力锁孔映射到小行星上是可能的,而且在任务起飞前只需要计算能力,所以我们应该这样做,以确保我们能为任何动能撞击选择小行星表面上最佳的撞击点。”
理想情况下,一颗危险小行星应该被足够早地探测到,以便科学家有时间派遣太空任务来收集有关该天体形状、表面景观、自转和质量的信息。马克迪亚在一份声明中说,虽然这种“会合任务是首选”,但“幸运的是,至少在初步阶段,仅通过地面观测就可以完成所有这些分析,”他解释说,这意味着如果我们没有时间在撞击前派遣任务,并非所有希望都破灭了。
因此,研究人员可以计算出小行星在不同撞击点后的不同轨道,并选择最安全的选择。作者在论文中写道:“通过创建这些地图,我们可以将小行星推离地球,使其在可预见的未来不会回到撞击轨道上。”
据《新科学家》报道,非危险小行星“贝努”(Apophis)将在2029年从地球附近经过时,为收集更多关于岩石太空物体的信息提供来源。
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