A(小)对世界末日小行星的先发制人罢工

2021-06-15 14:10:36

1989年3月,小行星测量半英里的半英里的半英里,每小时46,000英里。当它交叉地球的轨道时,它只有425,000英里之外 - 地球和月球之间的距离两倍,而且对象的距离尘埃般的距离是足球场的大小。如果小行星猛击到地球中,它将在地壳中打孔,带有20,000个氢炸弹的力量,挖掘五英里和10英里之间的火山口,深入。在40英里半径内的任何东西都将被删除,并且流入地球大气的灰尘将使区域温度冷却足以影响作物生长,导致局部粮食短缺。如果它被猛击到海洋中,全世界的数百万人可能被随之而来的海啸杀死。

美国宇航局官员认为飞行收听了。他们注意到,一个较大的小行星会造成更大的破坏,从文明汹涌的伤害损坏到大量灭绝的全部生命分支。

小行星后来被正式命名为4581天空,为希腊神的治疗和医学。它导致如何监测如何保护世界免受伤害。

在飞行后不久 - 半个世纪的大会的大型小行星的最接近的方法,有措施的NASA,检测和跟踪可能构成威胁的小行星。到2010年,原子能机构位于直径大于一公里的小行星中的90%,仍在致力于在宽度140米的所有岩石中找到90%。

但保护地球上的生活将需要更多地看到即将到来的东西。它意味着消除小行星前往我们的方式 - 或者至少将其推向抛开。

这种寿命保存的使命是在Dart的核心,这是一个Double Sertoid重定向测试,是11月推出的NASA任务。差不多一年后,当它到达目的地七百万英里之外时,洗碗机尺寸的飞镖宇宙飞船将自己涌入一个小小星,这本身就是轨道较大的小行星。航天器将托运到遗忘,小小的小行星月亮将足以从地球中可检测到足够的轨道。科学家希望展示一个遥远的小行星是可能的,以防我们需要移动一个来避免灾难。

每个空间任务都充满了未知数,但这一个拥有的份额超过它的份额,从目标小行星对的确切尺寸和性质到较小的一个轨道的潜在变化,到火山口飞镖的大小和类型将留下。宇宙飞船甚至不会看到它的目标,直到它撞到它之前一个小时。但是驾驶队将在最后几秒钟中射门将是无价的。

从理论上充分中和小行星威胁声音。有足够的警告,人类可以将核弹头带向火箭,并在击中地球之前摧毁一个威胁的小行星。至少,爆炸可能会改变足以保护地球的岩石的课程。

“但这使得人们对各种原因感到不舒服,”Dart的Johns Hopkins大学应用物理实验室的Coard Rivkin说,Andy Rivkin说。

1969年首次提出了核武器作为小行星盾牌,但许多科学家最终获得了所谓的动力影响者,作为更安全的替代品,也不会违反任何国际条约。在这种情况下,宇宙飞船将粉碎进入小行星并改变其课程,将岩石设置在不与地球上不满意的新道路上。

但是小行星通常是不可预测的,并且在每一个访问一个任务上,都有惊喜。小行星ERO,其中近航天器在1998年占据了近距离,覆盖着意外大量的巨石。 Bennu,Osiris-rex在2020年轻轻敲击,也是通过空隙的填充和喷射颗粒和气体。小行星是如此神秘,科学家们不知道当他们轻推问时会发生什么。飞镖的主要目标是找出答案。

2010年,美国国家学院,工程和医学院推荐了练习效果的使命。 Andy Cheng是作为Dart的联合主导调查员,实现人性需要两个小行星,以分析影响力的效果:撞击者将在二元小行星系统或月亮中击中伴侣。科学家们可以观察到另一个击中身体路径的变化。这种实现导致飞镖,特派团于2012年资助。

郑和同事迅速定居在一个名为Didymos的小行星系统上。主要的小行星是在1996年发现的,其微小的月亮在2003年发现了Dimorphos。科学家意识到明年该系统比未来50年的任何一点更接近地球,这使得基于地球更好程说,观察和跟踪说。

RIVPIN说,击中月球而不是较大的主要小行星有很多好处。 Didymos-Dimorphos系统在每秒30公里处绕太阳嗖嗖嗖嗖嗖,并且只能将速度放在足够大的情况下,以便每秒大约一个毫米。

“如果是真正的威胁,那就是足够的,”Rivkin说。 “如果你这样做10或20年的时间,你会想念地球。”

美国宇航局的国民党的国会授权目标是发现这种威胁意味着我们可能会有一些警告;我们已经知道最致命的岩石的下落,科学家使用自动望远镜网络监测他们的运动。小行星位置数据被馈送到计算机软件中以创建数字星历,这提供了空间中对象的位置和速度,并预测其未来的轨道路径。

在练习飞镖任务提供后,建立一个小行星偏转器在下次需要它会在练习之后会更容易。 “美国宇航局希望表明他们可以快速地做到这样的使命而不是太昂贵,”他说。

考虑像99942尖端一样的小行星,一个1,100英尺的小行星,如果它击中地球,可以杀死数千万的人。最近的观察结果表明它将接近但在下个世纪不会随时袭来。这只是目标飞镖的类型是指反对的实践。

“在未来,如果我们发现'哦,我的善良,我们错了。 [Apophis]将击中地球,“我们有足够的时间,”他说。偏转器需要多长时间依赖于科学家认识到威胁和预测的影响之间的时间。 “对于尖锐的东西,这有可能消灭一个小国,金钱变得越来越少,”程。

即使有足够的时间来建造和发射Do-or-Doce任务,要使像Asclepius这样的真正的潜在杀手,所以需要远远超过飞镖尺寸的航天器。

幸运的是,Dart旨在拯救这一天。它旨在找出一天的节食。然而,根据RIVPIN的说法,关于其目标的一个舒适事实是它是与大致致命的小行星相同的组成和大致相同的大小。

“它代表了那种物质的那种材料,[最常见的是地球,”Rivkin说。 DimOlphos在每秒几十厘米厘米处围绕迪米斯移动。了解DADYMOS和Dimorphos如何通过空间旅行是DART成像团队的目标之一,因为判断特派团成功的唯一方法就是能够衡量月球轨道的变化。

飞镖的目标是如此遥远,他们不能直接看出,因此地球上的科学家将通过测量Didymos的亮度来检测任何轨道变化。当月亮在小行星前移动相对于我们在地球上的位置,Didymos将暗中暗淡。如果它早先或后来比现在的星历,Dart团队将知道他们的使命是成功。

Dart将携带一个称为Licia的意大利CubeSat,它将与Dart分开,然后在母体训练的消亡的影响和捕获图像。 2024年,欧洲航天局(ESA)将推出一个名为HERA的探针来映射飞镖的冲击陨石坑并衡量小行星的群众,另一件科学家们尚未知道。

基于来自前阿易博观察台的无线电望远镜的观察,天文学家知道Dimorphos约为500英尺宽,大约每12小时大约500英尺。他们知道Didymos是与最常见的陨石相同的材料。但那是关于它的。

“我们没有任何Clue Dimorphos的样子,”APL的系统工程师Elena Adams说。 “我们有一些规模的预测,但我们不知道它是否是狗骨形状,像罗斯特拉任务中的彗星67 / p这样的鸭子看起来像鸭子的东西。”

Dart将在撞击前大约四分钟后明确地看到Dimorphos。它的相机必须瞄准一个像素,几乎没有手机屏幕上的碎屑。基于地球望远镜和雷达和飞镖的船上的Didymos侦察和Opnav(Draco)的小行星相机将在发布后的几个月内观看Didymos和Dimorphos,但只能在其确切的位置猜出在大约15公里,程中说。在影响前七天,DART团队将开启新的指导系统,使用APL导弹技术建造,使航天器能够在Dimorphos瞄准自身。它必须在其目标点的15米范围内崩溃。郑说,让航天器指南本身是必要的。 NASA的命令 - 在地球上收到了航天器图像后,不会到达足够快的时间来告诉航天器在哪里击中。

Dart还将作为下一代空间设备的试验台。太空特派团规划者通常关心体重超过几乎所有别的东西 - 每克都要仔细称重宇宙飞船的燃料需求,设计参数和科学目标。但由于飞镖的670公斤不靠近最大限度地脱颖而出,罗西普尔科9火箭的能力将倾斜它 - 它不会花费太多批量来推动小行车飞镖的工程师实际上是他们想要的任何东西。其他小行星访问任务拥有复杂的,沉重的相机甚至小行星样品返回设备,但不是飞镖。

“质量是您在太空旅行中最珍贵的商品,”亚当斯说。 “但在镖,我们就像,'呃,我们不担心。'它是像一个坦克建造的。”

更重要的是,Dart不必像帕克太阳能探头或其他深空的任务一样快速飞行,这意味着离开地球所需的能量有点较低。导航系统 - SmartNav或小型机动自主实时导航 - 对于DART至关重要,这将在撞击前的瞬间没有其目标的任何图像。没有提前的图像,所有决定都需要在船上制作,没有人在操纵杆上,解释米歇尔·陈,他在APL领导SmartNav团队。

典型的新电视具有4K分辨率,其屏幕水平尺寸约为4,000像素。 Draco相机只有2k,其中,Didymos系统 - 既有小行星和月亮占据单一像素,直到特派团的最后一小时。

“当我们看着小行星时,我总是要清理我的显示器屏幕,因为我不确定它是否是灰尘斑点或者,”陈说。

相机无法分别解析两个对象,直到在冲击前大约一小时。因此,SmartNav的算法不断审查Draco的图像,过滤输出其他物体和灰尘,以锁定其目标。

陈已经花了过去几年测试她的算法,以确保它可以处理任何惊喜。如果飞镖到达Didymos并发现它有一个以上的月亮,SmartNav会知道该怎么做。它可以处理意外的照明条件 - 例如月亮与小行星的阳光侧面相对,因此,因此更难点。即使Smartnav无法生存Dart的破坏,陈表示其突破将为下一代航天器通知新系统。这仅是可能的,因为DART具有普通的中央处理单元供电的计算机以及现场可编程门阵列或FPGA,其可以以效率为特定的任务处理特定的任务。 FPGA将允许DART同时处理多项任务,包括将图像流到地球上的最终时刻,处理SmartNAV以试验该工艺,并烧制其肼推进器以调节其轨迹。

终极成功或失败的负担依赖于特派团设计团队的肩部,谁必须弄清楚航天器的方法几何,确保其天线指出与地球通信的正确方法,确保其原型太阳能电池板不会蠕动该工艺太多了,并检查了Draco指出了锁定目标的正确方法。

Dart有两个推进系统,以确保它在合适的时间位于正确的位置。只有一个将用于关键指导,并且是传统的航天器推进器系统,使用普通火箭推进剂肼有12个小发动机。但Dart还将携带一个新的电离子推进系统,称为下C.该子驱动器使用从飞镖的巨大的太阳能电池板收获的电力。它们在航天器中是独一无二的,但可能是一个用于未来探测器的游戏,因为它们如此轻巧。阵列由柔性材料构成,在发射后展开并在两侧的两个刚性靴子之间延伸。 “你有这个卷起的东西看起来像一个香肠,然后在发布后,你致力于动力,像快照手镯一样打开它,”亚当斯说。

由阵列提供动力的离子驱动器通过敲出来自气体推进剂的电子来制造离子。带正电的气体被带负电的电场排斥。离子从发动机排出,就像典型的排气一样推动工艺。

据APLINGERIONALSION ATINALSION ORPERSION ARCHION SAIRSION SAFTION ATCOMERION TEAL OFTER。实际福利是它通过广泛的功率水平转换齿轮的能力。它可以使用600瓦的范围,高达7.5千瓦。它具有比其他离子驱动更宽的节流区,并且比典型的推进器系统更有效。

“当您靠近阳光并且高功率或远离阳光并具有低功率时,您可以使用相同的推进器并具有低功耗。”,Atchison说。这将使未来的航天器能够调整他们的轨迹和速度,无论它们在哪里 - 虽然后者对DART不是一个真正的问题。

当Dart到达时,在将周围的环境中评估到位之前,它会很少有时间评估周围的环境。很多几个月后,当APL的行星科学家Angela Strictle表示,当时的行星科学家说,他们的科学家仍然忙着重建最终时刻。她的模拟将帮助科学家了解Dimorphos就像是什么,也许可以了解有关二元小行星的形式。

虽然二元小行星是常见的 - 它们在每六个小行星 - 科学家仍然不确定他们是不确定的。小行星的月亮可能会在过去的某个时刻从Didymos犊骋,无论是通过离心力还是用不同的物体的冲击。或者,Didymos可能捕获了一个小小的小行星碎屑,这本身就是从更大的物体上划分的。

Stickle说她渴望了解更多关于月球的更多信息,这将通过在撞击后的轨迹的变化来实现这一点。

虽然ESA的Hera探测器将不会到达几年,但Dart的Demish的性质将在摧毁它的岩石中讲刚刚的岩石和她的科学家。 Dart自己的图像将显示在影响前几秒钟的Dimorphos,而意大利CubeSat Licia将观看喷射物。然后,在亚利桑那州北部的克里斯蒂娜托马斯这样的天文学家,在亚利桑那州大学工作并引导Dart的观察工作组,将审查Dimorphos轨道的变化。托马斯在詹姆斯韦伯太空望远镜上申请了时间,以检查Dimorphos的新轨迹,她正在开发软件,可以从望远镜观察到望远镜观察的微小光明,看看光线如何变化。 “我们在它周围画一个圆圈,拉出那个圆圈的所有光线,我们可以看到这些小变化,”她说。 “如果只是你和我看着它,你就无法看到任何东西,但电脑可以看到。”

Stickle可以将所有这些数据插入她的计算,并提出了小行星的性质的新结果。但是小行星仍然可能会把扳手扔进每个人的计划。

“我更担心它将是我们以前从未见过的一些疯狂的小行星结构,”她说。 “我们做了一些实验,我们拍摄了棉花糖,而整个事情只是爆炸。我不认为这可能是一个小行星,但它可能有一个奇怪的结构材料属性,我们只是没有预测。人们是创造力的,但小行星过去已经证明我们错了。和空间很奇怪。“

“我想,”我要花费所有这些年来做一些那里的东西,这就是烟雾,“陈回忆起。 “但对我来说,这真的是一块踏脚石。”阿蒂森说他喜欢这个项目的总结。特派团有一个,具体的任务,团队将毫无疑问地知道他们是否把它拉出来。

“那部分是让我在晚上让我保持警惕,”阿瑟米森说。 “确保我们第一次得到它,因为我们没有第二次。”

这也可能是真的。我们知道之前发生了致命的罢工。 1989年,地质学家确认了墨西哥尤卡坦半岛海岸的巨大陨石坑。在地球上的岩石中,科学家发现了铱星的层,这是一个已知来自小行星的元素。铱星尖峰与白垩纪古代界面 - 恐龙垮台的划分,在一个灭绝的事件中,几乎所有生命都在地球上消失了。

什么来叫做奇异花毂火山口,证明了太空岩石可以结束世界。现在,它取决于证明航天器可以,一天,保存它。