问与答:我们如何做好准备偏转可能对地球造成重大损害的小行星| 地平线杂志


人类也在考虑从小行星上开采金属,但是科学家研究这种古老的太空废墟的关键原因之一就是行星防御,因为太空碎片有可能对地球造成伤害。

因此,美国宇航局正在计划进行2022年的行星防御任务,该任务包括派出一艘航天器撞向近地小行星,以检查它是否在与地球碰撞的过程中发生偏转。

纳奥米·默多克(Naomi Murdoch)博士是法国航空航天研究所ISAE-SUPAERO的行星科学家,专门研究小行星的地球物理演化,是欧洲航天局计划的后续任务的一部分。 她告诉Horizo​​n,该任务将在撞击后对小行星进行表征,以获取数据,这些数据将为旨在解决可能以地球方式出现的所有威胁小行星的战略提供信息。

但是,我们是否真的有被大片岩石残留物消灭的真正危险? 她说,并非如此,但是一些小行星会造成相当大的伤害,这就是为什么我们在地球上加强防御的原因。

是什么使小行星变得有趣?

小行星为我们的太阳系形成提供了线索。 他们的身体构成和成分也可以帮助回答有关生命如何出现的重大问题。

我们确定了几个–它们是由什么制成的?

到目前为止,我们已经确定了超过一百万个小行星,但是还有数十万甚至数亿个我们不知道的小行星。 这是因为与恒星不同,小行星不会发出自己的光,它们只会反射阳光,因此许多小行星很难被发现。

它们的构成取决于它们在太阳系中的形成位置。 最靠近太阳形成的那些受到了热量的冲击,损失了本来可能真的很有趣的材料。 但是最常见的是那些离太阳最远的那些:C(碳质)型,可能由黏土和硅酸盐岩石组成,是太阳系中最古老的物体之一,但由于它们相对来说很难被发现。颜色深。

然后有更明亮的选择。 M(金属)型主要由金属铁组成,主要居住在小行星带的中段。 (小行星带大致位于火星和木星之间)。 包括硅酸盐材料和镍铁的S(石质)型最常见于小行星内部带。

地球上发现的大多数陨石(一小片小行星或彗星在穿越地球大气层的过程中都可以幸存)是金属的或石质的。 除非小行星很大,否则不太可能在地面上发现碳质类型,因为小行星必须在不完全燃烧的情况下在我们的地球大气中生存。 基本上,我们在地面上发现的陨石的类型不一定代表甚至会撞击我们大气层的小行星的类型。

``小行星为我们的太阳系形成提供了线索。 法国航空航天研究所ISAE-SUPAERO专门研究小行星的地球物理演化的行星科学家Naomi Murdoch博士说,它们的物理组成和成分也可以帮助回答生命如何出现的大问题。 图片来源-Naomi Murdoch

那么,科学家对它们对我们星球构成的危险有何警告?

从原理上讲,任何大小的小行星都可以撞击我们,但是最大的小行星很容易被发现-我们已经确定了绝大多数小行星,并且它们没有风险。 小型小行星的数量比大型小行星的数量多很多,并且由于它们很小,所以它们真的很难被发现并且很难被追踪。 我们必须多次寻找它们,以查明它们的轨道,以了解它们在太空中的位置。

我们关注的是大小在100至500米范围内的(小行星)。 此大小范围可能是最危险的范围,因为它们仍然可能在地球上造成大量破坏,例如在区域和国家范围内。 但是我们还不知道它们都在哪里,这就是为什么这是行星防御的关键尺寸范围的原因,因为有很大的风险发现有一天我们不知道存在的日子即将来临。

太空科学家正在努力提高我们探测这些较小的小行星的能力,然后评估它们是否是威胁,最后,如果需要的话,(我们试图)使物体偏转。

作为NEO-MAPP项目的一部分,我们正在通过改进与测量小行星的表面,地下和内部结构特性相关的太空仪器,来帮助为这些星球防御任务做准备,因为正是这些参数将决定着是否偏转任务成功与否。 另一个目标是对小行星着陆,其低重力环境的后果以及如何解释在地面相互作用期间记录的数据有更好的了解。

一旦检测到要探索的小行星,您将如何着陆?

在第一次太空任务之前,许多人以为小行星只是一块无聊的岩石,但我们开始意识到它们实际上更有趣。 他们有自己的进化史,这对了解整个太阳系非常重要。

真正探测小行星的机械和物理特性的唯一方法是直接与小行星接触并相互作用,但是我们对小行星的实际表面没有很好的了解,因为小行星具有低重力环境。 这是一个非常充满异国情调的地方,根据小行星的类型及其大小,通常会被沙,岩石,巨石等颗粒状物质覆盖。 在这种低重力环境下,这种颗粒状材料的行为似乎比流体在地球上的行为更像流体。

结果,以前的任务在不同程度上成功着陆,所以我们现在正在研究与小行星相似的引力条件下的着陆行为。

“ 100至500米的尺寸范围是可能影响我们的关键范围-因此,科学家目前正在研究这一范围。”

ISAE-SUPAERO的Naomi Murdoch博士

您是欧洲航天局的成员 赫拉 任务,这将是NASA的后续任务 双星小行星系统的任务。 这些任务希望实现什么?

DART是一项即将到来的行星防御任务,旨在与一个名为Dimorphos的较小的小行星卫星相撞,该卫星与近地小行星Didymos一起运行。 这个想法是测试Dimorphos的轨道是否可以偏转。 在接下来的日子里,我们将知道偏转是否成功。 然后,赫拉(Hera)将对小行星对和由此产生的陨石坑进行调查并鉴定其特征。

赫拉号的主要航天器将不会碰到地面,并将在小行星周围的轨道上进行所有调查。 但是,称为“立方体卫星”的微型卫星将降落在月球上。 例如,一个将绕行小行星的轨道并对其进行研究(主要仪器是用于观察小行星内部的雷达),然后它将下降到地面。 任务的着陆部分是“奖励科学”(不是实现任务目标所必需的),但对于表征小行星的物理特性却极为有趣。

这些任务背后的想法是测试一种关键的偏转方法并了解目标。 尽管Dimorphos并不是对地球的威胁,但其大小与潜在威胁小行星大致相符。 我们想要做的是进行一个特性良好的大规模实验,我们可以利用它推断出任何潜在的小行星威胁。 为此,我们需要了解目标,包括目标的形式,质量密度,撞击坑的大小以及碰撞时产生的碎屑水平。

通过测量物理特性并详细描述目标,我们可以校准数值(影响)模型。 如果有一天可能会出现危险的小行星,我们可以使用这些模型来预测如果我们偏转它会发生什么。

赫拉(Hera)的另一个特点是计划在月球内部进行观察。 我认为看到其中的内容将非常激动,因为这将告诉我们很多有关小行星与月球对的历史的信息。

因此,我们正准备应对可能对地球造成某些损害的任何小行星。 但是我们被小行星完全消灭的可能性有多大?

小型小行星,包括足够小以至于可以称为太空尘埃的碎片,每天都袭击我们的大气层-这就是流星。 小行星造成大规模破坏的可能性非常小。 100至500米的尺寸范围是最具威胁性的范围-因此,这是科学家目前正在研究的范围。

总的来说,我们都可以睡个好觉,知道我们极不可能被小行星消灭

该访谈经过了编辑,以确保内容的清晰和冗长。

NEO-MAPP项目由欧盟资助。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – “问与答:我们如何做好准备偏转可能对地球造成重大损害的小行星| 地平线杂志
” – was originally published in Horizon, the EU Research & Innovation magazine

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *