美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)官網(wǎng)公布的一項(xiàng)最新研究表明，精確選擇航天器撞擊小行星表面的位置，可顯著提升防御任務(wù)的有效性，避免小行星未來進(jìn)入可能引發(fā)后續(xù)碰撞的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)更長遠(yuǎn)的安全保障。
這一研究背景源于美國國家航空航天局（NASA）于2022年9月執(zhí)行的雙小行星重定向測試任務(wù)（DART）。該任務(wù)撞擊了繞小行星迪迪莫斯運(yùn)行的衛(wèi)星迪莫弗斯，成功驗(yàn)證了“動(dòng)能撞擊器”技術(shù)，即利用高速飛行器撞擊小行星，以動(dòng)量改變其軌道。
NASA空間技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)表示，這一雙小行星系統(tǒng)質(zhì)量龐大，軌道不會(huì)被明顯改變，因此DART任務(wù)中的撞擊位置并未引發(fā)對地球的新威脅。但對于一些直接繞太陽運(yùn)行且可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的小行星而言，情況則不同。即使其軌道發(fā)生微小變化，也可能出現(xiàn)穿越引力鎖孔的現(xiàn)象。
引力鎖孔是指太空中的一片特定區(qū)域。在該區(qū)域內(nèi)，地球或其他行星的引力會(huì)擾動(dòng)經(jīng)過的小行星軌道，使其在未來某個(gè)時(shí)間點(diǎn)再次精確回歸并發(fā)生碰撞。換言之，引力鎖孔能夠“鎖定”未來的危機(jī)。如果一次動(dòng)能撞擊恰好將小行星推入這樣的鎖孔，那么就可能為未來的災(zāi)難埋下伏筆。
因此，關(guān)鍵在于確定小行星表面的最佳撞擊點(diǎn)，以最大限度地降低其穿過引力鎖孔的概率。團(tuán)隊(duì)為此開發(fā)了一種新技術(shù)，用于繪制小行星表面的“概率圖”，顯示從不同位置撞擊后小行星進(jìn)入危險(xiǎn)軌道的可能性。該方法借鑒了DART任務(wù)的數(shù)據(jù)，但也考慮了每顆小行星獨(dú)特的形狀、表面地形（如隕石坑和山丘）、自轉(zhuǎn)狀態(tài)和質(zhì)量等個(gè)體差異。
理想情況下，這些參數(shù)可通過派遣探測器與小行星會(huì)合，之后獲取高分辨率圖像和數(shù)據(jù)來精確測定。然而，并非所有潛在威脅天體都有足夠預(yù)警時(shí)間支持此類會(huì)合任務(wù)。團(tuán)隊(duì)表示，僅依靠地面望遠(yuǎn)鏡觀測，也能在初始階段完成整個(gè)分析。
通過計(jì)算不同撞擊方案下小行星的后續(xù)軌跡，并識別出最危險(xiǎn)的演化路徑，科學(xué)家可據(jù)此確定最安全的撞擊位置。團(tuán)隊(duì)總結(jié)道，借助這一“概率圖”，不僅能夠?qū)⑿⌒行峭齐x當(dāng)前軌道，更能確保它不會(huì)在未來重返撞擊路徑，真正實(shí)現(xiàn)對地球的長期保護(hù)。
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