【代号名称】“艾达”计划
【规范称呼】“小行星撞击和偏离评估”项目
【英文名称】AIDA
【发起者】美国宇航局和欧洲航天局
【行动时间】2013年01月21日
【目的】发射两艘飞船,一艘将撞击一颗小行星并试图改变其轨道,另一艘飞船进行观测和评估
向着目标,发起最后的冲锋
【背景】
人类预防小行星撞击地球目前主要有两种方法:
一是向体积不大的小行星发射飞行器,让其附在小行星的表面,然后启动发动机,让小行星离开与地球可能相撞的轨道,这种方法已测试过3次;
另一方法,就是俄专家提出的使用核武器摧毁小行星。
为了应对威胁地球安全的小行星,最理想的方式莫过于采用某种方式改变这个来袭者的飞行路线,而不是像科幻大片《绝世天劫》的情节,派遣一群石油钻井工人在小行星上钻洞而后放置核弹,将小行星炸成碎片。现在,美国宇航局和欧洲航天局计划实施一项太空任务,对一颗体积较小的小行星进行测绘,而后发射飞船撞向这颗小行星。
小行星“Didymos”,是一颗阿波罗型近地小行星,自身还拥有一颗小卫星,两者相互绕转。
这颗小行星预计将在2022年掠过地球附近——这是在当今科技可控危险范围内,可以进行深入研究的天赐良机——对于人类未来是否可以通过改变类似星体的运行轨道,消弭这种对地球和人类的灭顶之灾。
欧美计划选择65803 Didimos小行星作为试验对象,这是一个双小行星,主星直径为800米。根据计划,配备打击设备的飞行器将于2019年飞往该小行星。3年后,飞行器与小行星将在距离地球1100万公里处相遇,并于2022年对这一小行星实施撞击。
这一任务被称为“艾达”计划,被称为“标枪”的飞行器将以22530公里的时速撞击小行星。
2022年,迪蒂双星将进入近地点,与地球之间的距离不到1100万公里,但仍达到地月距离的近30倍。DART的撞击将改变“迪蒂卫星”的轨道,彻底消除对地球的潜在威胁。
“迪蒂卫星”的体积是1908年通古斯大爆炸制造者的近3倍。当年的这场大爆炸夷平了西伯利亚2150平方公里的广阔区域,8000万棵树毁于一旦。
体积相当于“迪蒂卫星”的小行星属于城市杀手级,一旦撞击地球将造成一个直径2.5公里的巨大撞击坑,对整座城市造成毁灭性影响。
2013年,一颗陨石在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸。这颗陨石宽20米,只有“迪蒂卫星”的1/9左右。
在本月于欧航局位于意大利弗拉斯卡蒂的ESRIN地球观测中心举行的国际宇航科学院行星防御会议上,科学家将讨论宇航局-欧航局的此次任务。地球周围存在一系列小行星,其中一些的轨道可能在将来的某一天对地球构成威胁。因此,我们需要从现在开始就积极准备,通过实施AIM-DART这样的任务了解如何应对这种威胁。我们必须抢在小行星之前动手,否则将陷入被动。
【行动经过】
欧洲的空间部门官员们正寻求一项方案,以便能在小行星接近地球时改变其运行轨道,这样当有朝一日地球果真面临这种灾难时得以拯救地球。
根据该计划,美欧将发射两艘飞船,其中一艘将撞击一颗小行星并试图改变其轨道,当撞击发生时另一艘飞船将在附近对撞击过程进行观测和评估。
其中一艘重大约660磅(约合300公斤)的飞船名为“双小行星重定向测试”。这艘飞船由美国约翰·霍普金斯大学的研究人员研发,其任务将是撞击这颗小行星的小卫星。这种撞击将会让这颗大约150米宽的太空石块偏离其原有轨道。
这一想法的背后是美国和欧洲正计划共同实施的一个名为“艾达”的项目,即“小行星撞击和偏离评估”。其核心理念是发射两艘小型飞船去拦截65803号小行星“双胞胎”(Didymos)。
与此同时,欧空局负责研制的另一艘飞船“小行星撞击监视器”则将对整个撞击经过开展监视。撞击发生时这颗小行星距离地球大约是1050万公里左右,这就意味着地面上的科学家们同样可以借助大型望远镜对整个撞击行动开展观测。
宇航局和欧航局的此次任务被称之为“小行星撞击与偏转评估任务”。作为任务的第一步,欧航局计划在2020年10月发射“小行星撞击任务”飞船(简称AIM)。AIM任务的目标是一个双小行星系统,其中一颗宽800米,名为“迪蒂莫斯”(Didymos),另一颗宽170米,环绕“迪蒂莫斯”,被称之为“迪蒂卫星”(Didymoon)。“迪蒂卫星”是最终的撞击目标,它的体积较小,让宇航局和欧航局的任务有点“欺凌弱小”的意思。
飞抵迪蒂双星后,AIM将对“迪蒂卫星”展开一系列测绘和勘测工作,利用从主卫星释放的立方体卫星收集小行星周边区域的数据。此外,欧航局还计划派遣一颗小型着陆器登陆“迪蒂卫星”。AIM任务实施过程中,欧航局将利用西班牙特纳利夫岛上的高带宽激光通讯系统——光学地面站传输AIM获取的数据,并绘制高分辨率光学与热学地图。
AIM任务是美国宇航局的双小行星偏移测试任务(简称DART)的前奏。按照计划,DART飞船将于2022年飞抵迪蒂双星,而后将速度提升到每秒6公里,撞向“迪蒂卫星”。AIM任务负责人、欧航局的伊恩-卡纳利表示:“AIM飞船将密切观察DART的撞击过程。撞击之后,AIM飞船将详细比较撞击前后‘迪蒂卫星’自身结构以及轨道发生的变化,揭示DART动能撞击的细节以及所带来的结果。观测结果允许实验室撞击模型在更大尺度下进行调整,深入了解一颗小行星将对这种撞击做出何种反应。这有助于了解羽状喷射物扮演的角色。羽状喷射物是能量转移过程的一个基本组成部分,科学家已对其研究了20年之久。”
一幅艺术概念图,展示了美国宇航局与欧洲航天局合作实施的“小行星撞击与偏转评估任务”。图像中,欧航局的AIM飞船正对宇航局DART撞击器的撞击进行监测。
这是一张艺术示意图,展示的是由欧洲主导的“小行星撞击和偏离评估”项目实施的过程
【后续】
约翰·霍普金斯大学的安迪·陈是项目整体美方部分的负责人,在一份声明中他表示:“这样做的优势是我们使用的飞船非常简单,相互之间也是独立运行的。两艘飞船都可以在没有对方的情况下独立完成自己的使命。”
而欧洲方面的官员表示他们目前正在寻求开展地基或天基的验证计划,以便增加对发生这种高速撞击事件,如飞船与一颗小行星之间发生高速撞击时的物理过程的理解。
DART将成为人类历史上第一颗故意撞击小行星以了解其如何做出反应的航天器。此次撞击的测量数据将帮助科学家应对未来可能面临的小行星撞地威胁。小行星的威胁现实存在,一旦撞击将造成区域性,甚至全球性破坏。了解小行星如何对撞击做出反应至关重要,有助于我们确定未来应采取何种举措,偏移来袭小行星的轨道。小行星在遭到撞击后是否会裂开?它们是否非常坚固?撞击器是否一头扎进具有延展性的石堆中而无法产生预期效果?我们是否需要使用核弹?所有这些都还是个未知数。
在2005年美国宇航局实施的“深度撞击”任务中,一颗高密度铜制撞击器撞入“坦普尔”1号彗星的核心。不过,此次撞击并非为了改变彗星的轨道,而是为了研究撞击产生的喷射物。“深度撞击”任务中,坦普尔1号彗星遭受的动能撞击很小,可以忽略不计。“迪蒂卫星”的体积只有“坦普尔”1号彗星几十分之一,DART的撞击将对这颗小行星的轨道产生重要影响。
“深度撞击”计划,一颗高密度铜制撞击器撞入“坦普尔”1号彗星的核心
目标是一个双小行星系统,其中一颗宽800米,名为“迪蒂莫斯”,另一颗宽170米,环绕“迪蒂莫斯”,被称之为“迪蒂卫星”。“迪蒂卫星”是最终的撞击目标,它的体积较小,让宇航局和欧航局的任务有点“欺凌弱小”的意思。
欧航局已计划在2020年10月发射AIM飞船,奔赴迪蒂双星系统。2022年,迪蒂双星将进入近地点,与地球之间的距离不到1100万公里。这个双星系统的主体被称之为“迪蒂莫斯”,宽800米,被另一颗名为“迪蒂卫星”的小行星环绕,后者的宽度为170米。
2013年3月27日,来自欧洲和美国的科学家们正计划花费2.25亿英镑建造2艘太空船,以期探索对地球安全具有潜在威胁的巨大小行星,并通过将飞船与小行星撞击的方式,研究小行星的内部性质与结构。此举或将首度回答人类是否真有这个能力改变对地球构成威胁的小行星轨道,但也因耗资过猛在外国网民间引起争议。
这项由欧洲领导的“小行星撞击与偏转评估任务”,将以2019年两艘飞船的发射作为开始。其中一艘负责撞击的飞船将由美国约翰—霍普金斯应用物理实验室建造,另一艘负责观测记录的飞船则交由欧洲航天局建造。这两艘飞船计划在太空中航行3年,最后到达本次任务的研究对象——小行星“孪生”。
这种深空行动让人深深感到,幻想时代真的来到了,人类好像可以掌控自己的命运了
之所以选中“孪生”作为研究对象,主要在于它是绝对不会对地球造成威胁的小行星。确切地说,“孪生”实际上是由两颗巨大的太空岩石构成的双小行星系统。其中大的岩石直径达到800米,小的为150米。两颗岩石借助重力作用,共同运动。
通过“小行星撞击与偏转评估任务”,科学家们将有望首次对双小行星系统进行观察,同时研究另一个更吸引眼球的问题:人类能不能改变那些对地球构成威胁的小行星的轨道。
参与该项目的科学家预计,两艘太空船将于2022年抵达任务地点,同“孪生”小行星实现近距离接触。这意味着它们在离开地球后的3年时间里,将开启一段长达约1100万公里的旅程。目前,美国方面的建造任务,正由约翰—霍普金斯应用物理实验室的安迪·利夫金斯等科学家负责进行。这艘飞船将以每小时22530公里的速度飞向“孪生”中较小的那颗岩石。
直到现在,“孪生”小行星的具体成分科学家们依然不太清楚,但太空飞船的撞击或许将给他们带来关于小行星轨道是否改变等重要信息,同时确定其表面的成分构成。利夫金斯指出,飞船的撞击将会在岩石表面形成一个陨石坑,并将因此改变小行星的运行轨道,虽然只有几毫米而已。
据估计,整个“小行星撞击与偏转评估任务”将耗资2.25亿英镑。其中1.27亿用于制造担负撞击任务的飞船,另一艘造价则为9800万。不过该消息在《每日邮报》发表后,国外网民对此反应不一,有声音认为此举过于浪费,不如将钱用于更被需要之处;而另一部分人认为今年俄罗斯陨星坠落事故已足够敲响警钟,人们应将目光放向未来及子孙。
2013年2月15日,一颗陨星滑落俄罗斯中西部地区,冲击波震碎了无数玻璃窗,伤者逾千;而几乎同一时间,一颗小行星也正近距离飞掠地球。这两起事件引发了全球对“天外来星”可能造成危害的强烈担忧,但时至今日,应对空间天体撞地的几大拦截和爆破对策都还没有一个国家可以切实地施行。
2013年,一颗陨星滑落俄罗斯中西部
【关联性】
“艾达”计划属于天体研究计划,本来是数不胜数的太空探索计划之一。但是,由于其具有的雄心勃勃的战天斗地精神,是人类目前为数不多的具有征服性质的行动。
欧洲航天局也有一个独立的“唐吉珂德”行动(“历史脉动”尚未发布,敬请关注),与“艾达”计划如出一辙,不过目前还在计划阶段——这也相当不易,自身经济、难民状态如此不堪,还把目光望向遥远的未知。
这可就凤毛麟角了。
【影响】
“艾达”计划还在默默无闻地操作之中,虽然其初衷大得惊人,但一切还要等待结果出来,才能评估出,人类到底是不是已经走出了“井底之蛙”的状态。
无论“艾达”计划成功与否,它实际上都是人类主动改造宇宙世界的标志性一笔,也是人类自身的科技水平能够达到更高一层自我保护的重要时刻,它使人类在以核武器为盾牌的最底限自卫状态下,有了更加安全与合理的手段。
小行星“2012 DA14”(左)和“KEF-2013”(右下)与美国足球场的大小比较
【评论】
美欧的此次合作树立了一个典范,未来的所有小行星任务都应采取国际航天机构合作的方式,群策群力,共同应对小行星对地球构成的潜在威胁。
舒斯托夫表示,无法评估这一方案的前景。他只是强调,从技术上讲,采用核武器是有前景的,但由于禁止外层空间部署核武器让这项工作无法展开。
还有5年左右,让大家一起慢慢地等待——当然,我们也希望中国能够在人类征服太空、捍卫自身生存尊严的进程中,及早抛弃“有所为,有所不为”的陈腐观念,能够主动走到世界的最前端。
这绝非是面子问题,这是担当。
地球曾经的主宰,就是栽在外星体的入侵
【代号说明】
“艾达”计划,英文全称为“Asteroid impact and departure assessment”(也就是“小行星撞击和偏离评估”项目),缩写为“AIDA”,音译为“艾达”。
与“历史脉动”曾经发布的诸如“法摩斯”计划一样,没有什么实际的意义。
联系客服