DART的史诗般的小行星撞击：美国国家航空航天局5个月后学到了什么

2022年9月26日，在撞击前不到两分钟，DART拍摄了小行星Dimorphos。 (Image credit: NASA/JHUAPL)

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（By Sharmila Kuthunur）：美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)任务有两个主要目标:表明小行星可以在高速相遇中成为目标，并证明目标的轨道可以改变——如果危险的太空岩石迎面而来，天文学家希望将这项技术用于行星防御。

“DART已经成功地做到了这两点，”天文学家在一项新的研究中报告说。该任务的巨大成功表明，像DART这样的“动能撞击器”是一种“必要时潜在保护地球的可行技术”，研究人员在另一项新研究中指出。

这两项研究是周三(3月1日)在线发表在《自然》杂志上的五篇DART论文中的一部分。在这五项研究中，天文学家分享了该任务的其他发现，使用的数据是探测器在2022年9月26日与2560英尺宽(780米)的小行星迪狄莫斯的卫星迪莫尔福斯碰撞之前以及碰撞后发送回家的数据。

最新的结果集中在重建DART的最后时刻；精确计算航天器改变其目标轨道的程度；迪莫尔福斯令人费解的双尾；以及全球公民科学望远镜网络捕捉到的关键任务时刻。

虽然研究人员仍在研究DART数据，但他们已经在开发一个续集任务:欧洲航天局的Hera航天器，计划于2024年10月发射，两年后到达Didymos。预计赫拉将详细研究迪狄莫斯-迪莫尔福斯系统，包括达特俯冲形成的陨石坑。

"这种情况对于行星探索来说是罕见的，非常令人兴奋！"约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的行星科学家卡罗琳·恩斯特是其中一项研究的合著者，她在一封电子邮件中告诉Space.com。

DART最后时刻的细节

研究人员在新论文中报告说，在撞击前一个月，DART探测器开始每五个小时向家里发送一次照片，这些照片由地面光学导航小组处理。

大约在撞击前四个小时，研究人员将控制权移交给DART，并允许它使用其自主智能导航系统进行导航，该系统还处理船上的图像，首先识别Didymos，然后识别Dimorphos。

研究小组已经知道，在这段时间的大部分时间里，Dimorphos将隐藏在航天器的视野之外，所以他们让DART向Didymos移动，直到它能够探测到Dimorphos，这是两者中较小和较暗的一个，研究人员说，它在撞上它之前73分钟做到了。

恩斯特说:“第一次看到它真是太棒了——以前从来没有人获得过清晰的迪莫尔福斯图像。这张照片显示，迪莫尔福斯的表面布满了巨石，类似于由碎石堆成的小行星，如Ikotawa、贝努鸟或Ryugu。

研究人员在五项新研究中的一项中指出，大约在坠毁前2.5分钟，DART探测器停止机动以稳定下来，并减少最终图像中的抖动和模糊。在整个阶段，航天器每秒钟点击一张图像，包括其撞击点的照片，一片覆盖9472平方英尺(880平方米)的二形态——这是它在按计划坠入小行星上的两个大石块之间之前1.8秒发送回家的最后一件事。

DART以73度角接近Dimorphos，并使其太阳能电池阵列略微倾斜，因此探测器在撞击前擦过其中一个巨石。在这项任务之前，研究人员对二形态化石的样子几乎一无所知——它可能是从一堆碎石到一块大石头的任何东西。

使用DART的数据，研究人员在一种称为立体摄影测量的技术的帮助下模拟了小行星的形状，这种技术通常用于模拟小天体的形状。他们发现Dimorphos是一个扁球体，像一个橄榄球，直径为580英尺(177米)。

“很明显，它看起来像一堆石头！”她补充说，她对这颗小行星看起来有多椭圆感到惊讶。

恩斯特说，她的团队正在研究新的模型和实验，以更好地了解DART撞击期间到底发生了什么，以及该事件如何改变小行星的轨道和旋转，所有这些对于将这种动力学撞击技术应用于行星防御来说都是必不可少的。

“还有很多很多东西要学，”她说。

撞击是如何如此戏剧性地改变了Dimorphos的轨道

当DART撞上Dimorphos时，飞船按照设计撞上了Dimorphos的主半球，即岩石绕太阳运行时面向前方的半球。研究人员以这种方式计划撞击，以便最大限度地将动量从航天器转移到小行星，帮助推动它更接近土卫二。

此前，这颗小行星每隔11小时55分钟绕狄莫斯一周。天文学家在2022年10月宣布，DART成功地将Dimorphos的轨道缩短了32分钟，其中一项新的研究将这一时间调整为33分钟。

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