阿波菲斯:欧洲太空任务近距离观察一颗即将擦过地球的小行星

2024-11-10 21:10来源:本站编辑

Apophis: a European space mission gets up close with an asteroid set to brush by Earth

欧洲航天局已经批准了一项访问名为阿波菲斯(99942)小行星的任务的初步工作。如果在明年的一次重要会议上获得批准,这个名为“快速阿波菲斯太空安全任务”(Ramses)的机器人航天器将于2029年2月与这颗小行星会合。

阿波菲斯有340米宽,大约和帝国大厦一样高。如果它撞击地球,它将在撞击地点数百英里外造成大规模破坏。所释放的能量相当于数十或数百枚核武器的能量,这取决于该装置的当量。

幸运的是,阿波菲斯不会在2029年撞击地球。相反,它将在距离地球19,794英里(31,860公里)的地方安全通过地球,大约是地球到月球距离的十二分之一。尽管如此,这是一个非常近的距离通过这样一个大物体,阿波菲斯将用肉眼可见。

美国国家航空航天局和欧洲航天局抓住了这个难得的机会,分别发射了机器人航天器与阿波菲斯会合,并对它进行了更多的了解。如果我们将来需要的话,他们的任务可以帮助我们改变威胁地球的小行星的方向。

小行星的威胁

大约6600万年前,一颗小城市大小的小行星撞击了地球。这颗小行星的撞击导致了恐龙灭绝的全球性事件。

地球一直处于被小行星撞击的危险之中,小行星是45亿年前太阳系形成时遗留下来的碎片。小行星位于火星和木星之间的小行星带,形状和大小各异。大多数都很小,只有10米宽,但最大的有数百公里宽,比杀死恐龙的小行星还要大。

Apophis

小行星带包含1- 200万颗直径大于1公里的小行星和数百万颗较小的天体。这些太空岩石感受到彼此的引力,以及一边是木星的引力,另一边是内行星的引力。

由于这种引力拉锯战,每隔一段时间就会有一颗小行星被抛出轨道,冲向太阳系内部。有35,000个这样的“近地天体”(Neos)。其中,2300个“潜在危险物体”(PHOs)的轨道与地球相交,并且足够大,对我们的生存构成真正的威胁。

不要温柔地走进那美好的夜晚

在20世纪,为了探测和研究危险的小行星,天文学家建立了几项调查,比如阿特拉斯。但光有发现是不够的;我们必须找到一种方法来保护地球免受即将到来的小行星的袭击。

就像电影《世界末日》(Armageddon)中描绘的那样,炸掉一颗小行星是没有用的。小行星将被分解成更小的碎片,这些碎片将沿着大致相同的方向移动。撞击地球的不是一颗大型小行星,而是一群较小的天体。

首选的解决办法是使来袭的小行星偏离地球,这样它就不会对地球造成伤害。要做到这一点,我们需要对小行星施加一个外力,把它推开。一个流行的想法是向小行星发射抛射物。Nasa在2022年就这样做了,当时一艘名为Dart的航天器与一颗小行星相撞。在我们不得已而为之之前,我们必须了解不同类型的小行星对这样的撞击会有什么反应。

阿波菲斯,拉美西斯和奥西里斯

阿波菲斯于2004年被发现。2004年12月21日,这颗小行星在距离地球1400万公里的地方掠过地球。它将于2021年返回地球,并将于2029年、2036年和2068年再次掠过地球。

直到最近,阿波菲斯仍有很小的可能在2068年与地球相撞。然而,在2021年阿波菲斯接近地球期间,天文学家利用雷达观测来完善他们对小行星轨道的了解。这些数据表明,阿波菲斯在未来100年内都不会撞击地球。

拉美西斯任务将于2029年2月与阿波菲斯会合,两个月后,阿波菲斯将于4月13日星期五最接近地球。然后,它将伴随小行星接近地球。目的是了解阿波菲斯的轨道、旋转和形状在它如此接近地球引力场时将如何变化。

2016年,美国宇航局启动了“起源、光谱解释、资源识别和安全-风化层探测器”(Osiris-Rex)任务,研究近地小行星本努。它在2020年拦截了本努,从其表面收集岩石和土壤样本。它将岩石装入一个太空舱,于2023年抵达地球。

宇宙飞船仍然在那里,所以美国宇航局将其更名为“起源,光谱解释,资源识别和安全-阿波菲斯探测器”(Osiris-Apex),并指定它研究阿波菲斯。Osiris-Apex将在2029年与小行星近距离接触后到达。然后,它将在阿波菲斯表面低空飞行,并启动发动机,扰乱覆盖在小行星上的岩石和尘埃,露出下面的岩层。

近距离飞掠像阿波菲斯这么大的小行星,每5000到10000年才会发生一次。2029年阿波菲斯的到来为近距离研究这样一颗小行星提供了难得的机会,并观察它是如何受到地球引力的影响的。收集到的信息将决定我们未来保护地球免受真正致命小行星撞击的方式。

古埃及神话

当拉美西斯和奥西里斯-阿佩克斯在2029年与阿波菲斯相遇时,他们将无意中重现古埃及宇宙学的核心组成部分。对古埃及人来说,太阳是几个强大的神的化身,其中最主要的是雷。太阳在晚上的落山被解释为雷的死亡和进入阴间。

在他穿越阴间的夜间旅程中,雷受到了巨蛇阿波菲斯的威胁,阿波菲斯代表了黑暗和毁灭的力量。只有在阿波菲斯被打败之后,地狱之王奥西里斯才使雷复活。然后他可以再次在东方重生,再次升上天空。

Detail from Egyptian tomb showing great cat of Re killing the giant snake Apep (Apophis).

墓室壁画、棺材和陪葬纸莎草纸将阿波菲斯描绘成一条巨大的盘绕蛇,当他在他的太阳船(帆船)上航行时威胁着他。但阿波菲斯总是被击败,他的身体被矛刺穿或被刀撕裂。

虽然小行星阿波菲斯在不久的将来不会构成危险,但拉美西斯(以法老的名字命名,意思是“重生”)和奥西里斯-阿佩克斯将研究它,以便有一天我们知道如何打败它——或者它的任何一个遥远的兄弟。

或Graur,朴茨茅斯大学天体物理学副教授

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