中国将开展千万公里外小行星撞击试验,厘米级轨道改变筑牢太空安全

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一场跨越千万公里的太空精准狙击行动即将在中国航天人的手中成为现实。这项被国际航天界称为"深空狙击"的试验,将通过动能撞击技术改变一颗直径约50米的小行星轨道,为人类应对潜在的小行星撞击威胁提

  一场跨越千万公里的太空精准狙击行动即将在中国航天人的手中成为现实。这项被国际航天界称为"深空狙击"的试验,将通过动能撞击技术改变一颗直径约50米的小行星轨道,为人类应对潜在的小行星撞击威胁提供关键技术验证。

  

  执行此次任务的航天器将奔赴距离地球1000万公里的深空,这个距离相当于地月平均距离的26倍。若以高速公路时速计算,航天器需要昼夜不停飞行14年才能抵达目标区域。而其要撞击的目标,是一颗在浩瀚太空中犹如尘埃般微小的近地小行星,其直径仅50至100米,但撞击能量相当于数百颗广岛原子弹同时爆炸。

  中科院紫金山天文台的科研团队为这项任务构建了精密的轨道预测模型。通过超过3000次数值模拟,研究人员成功捕捉到目标小行星的运行轨迹。团队创新性地将阿勒泰陨石陨落带的研究成果应用于深空探测,开发出低角度入射轨道计算方法,可在小行星进入地球引力范围前数月就精确预测其位置,为远程操控提供关键数据支撑。

  在1000万公里的尺度上,任何微小的轨道偏差都可能导致任务失败。科研团队必须将预测精度控制在米级范围内,才能确保撞击器准确命中目标。这种精度要求相当于从上海发射一根针,精准命中北京一根电线杆的顶端,标志着中国航天在轨道计算领域实现了质的突破。

  支撑这项壮举的核心技术,来自航天科技集团六院801所研制的推进系统。该系统由52台空间发动机组成精密矩阵,其中最小的5牛推力发动机可实现毫米级微调,最大的2500牛发动机则提供强劲的变轨动力。这款曾经历多次失败的2500牛发动机,通过改进钎焊工艺和声槽孔设计,最终成为国内首台"动态稳定"的空间发动机。

  

  推进系统还突破性地应用了"太空加油"技术,使航天器能在飞行途中补充燃料。这项技术延长了任务窗口期,为轨道修正提供了更多机会。天和核心舱配备的4台霍尔电推进发动机将在任务中发挥关键作用,其燃料效率比传统化学推进高出数倍,能持续微调轨道参数长达数月。

  自主导航能力是决定任务成败的另一大关键。科研团队开发的光学导航系统整合了"侦察和小行星光学导航相机"与智能制导算法,可在无地面干预的情况下完成最后阶段的精准撞击。该系统借鉴了航空领域的精确制导技术,使航天器在接近目标的最后阶段能自主识别空间环境并调整飞行姿态。

  面对小行星可能存在的自转和不规则运动,导航系统还具备动态目标预测能力。通过分析小行星表面特征的运动规律,算法能提前计算出最佳撞击点和时间窗口。这种智能决策系统相当于为航天器装上了"太空大脑",确保其在复杂的太空环境中始终保持正确航向。

  试验的核心目标是验证动能撞击技术对小行星轨道的改变效果。根据设计,航天器将以约6公里/秒的速度撞击目标,期望使小行星轨道发生3公分的偏移。这个看似微小的改变,在天文尺度下却可能在未来避免一场毁灭性的地球撞击事件。与美国DART任务使小行星轨道周期缩短33分钟相比,中国方案追求的厘米级轨道改变对控制精度提出了更高要求。

  这项技术突破将为全球行星防御体系提供关键支撑。近地小行星撞击地球的风险虽低但后果严重,6500万年前恐龙灭绝事件很可能由小行星撞击引发。中国此次试验获得的数据,将帮助科学家完善小行星动能撞击的计算机模型,优化偏转效果预测方法。

  在国际合作层面,紫金山天文台已与多国科研机构建立联合研究机制,共享观测数据和风险评估结果。这次撞击试验积累的技术成果,未来可能通过国际合作转化为全球性的行星防御能力,为构建人类命运共同体的太空安全屏障提供中国方案。

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