行星防御计划目的是检测和追踪近地小行星,为人类找到应对地球威胁的方式,近年科学家假设在距离地球足够远的地方撞击小行星,或许可以将它撞出航线。欧洲太空总署(ESA)计划 2023 年发射一艘自动驾驶太空船,以观察美国太空总署(NASA)小行星撞击试验之后的影响与效果评估。
据 ESA 表示,这艘太空船名为 Hera,将飞往一个名叫 Didymos 的小行星与卫星 Didymoon,预计于 2026 年到达。Hera 不同的地方在于通常深空任务仰赖地球上的控制器来发送导航命令,但 Hera 将内置自动导航系统,因此 Hera 能够即时转向,不需要等待几分钟接收地球发出的命令。
Hera 的首席系统工程师称,“如果你认为自动驾驶汽车是地球的未来,那么 Hera 就是深空自动驾驶的先驱”。这艘宇宙飞船就像一辆自动驾驶汽车,搭载感测器、照相机和激光器的数据建立一个连贯的环境模型,拥有一个自主导航系统将使太空船能够更接近 Didymos 和 Didymoon,以拍摄更好的高分辨率图像。
Hera 是由欧洲太空总署与美国太空总署合作的碰撞小行星及偏移评估(Asteroid Impact & Deflection Assessment,AIDA)计划的一部分。AIDA 由 2 个“子任务”构成, ESA 及 NASA 将分别发射 1 颗探测器,一颗用来监测碰撞后的变化,另一颗则用来碰撞小行星。
其中 NASA 执行的是名为双小行星改道测试(Double Asteroid Redirection Test,DART)任务,旨在让太空船撞击小行星的表面,并且太空船将产生两个小立方体,两个小立方体将与计划中的欧洲小行星任务一起飞行,完成一些额外的太空岩石研究。DART 瞄准的是较小的卫星 Didymoon,因为 NASA 称较小行星的大小更符合我们对一颗威胁地球的小行星的预期。
美国的 DART 计划将在 2021 年中期发射,NASA 在 2019 财年预算提案中要求为 DART 提供 9 千 万美元资金。而 ESA 原本负责的小行星碰撞任务(Asteroid Impalct Mission,AIM),计划于 2022 年 5 月抵达 Didymoon,侦测其质量及密度、探测内部结构,并研究 Didymoon 轨道及该双小行星系统的运行周期,接着 AIM 会移动到安全的位置,部署其设备、近距离观察碰撞任务,记录 Didymoon 遭受碰撞后产生的变化。
但后来 AIM 没有筹到经费而宣告胎死腹中。一年半后 ESA 重启这项计划,虽然无法即时观测碰撞时的变化,但可以观察碰撞后的结果,包括了解卫星上的撞击坑,以及卫星轨道及其旋转的变化,帮助科学家确定撞击让卫星偏转的效果为何。
总之,DART 的任务是粉碎小行星,但 Hera 的任务是围绕小行星运行。科学家表示,DART 和 Hera 计划是属于行星防御任务的基础调查和技术开发阶段,可以支持未来可能需要的任何行星防御任务。
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(首图来源:NASA)