2021年11月24日14时21分,SpaceX公司的猎鹰9火箭搭载NASA的双小行星重定向试验(Double Asteriod Redirection Test,DART)试验航天器在范德堡空军基地发射升空,航天器成功进入预定轨道。DART是人类首个行星防御试验任务,主要目标是通过使用航天器撞击小行星,使其偏离撞向地球的轨道。Dart任务选取的是双体近地小行星系统“Didymos”(编号65803),由一颗直径约780m的主星Didymos和绕其旋转,直径约160m的卫星Dimorphos组成。本次任务撞击的目标是较小的卫星Dimorphos。DART的目标小行星对地球并不构成威胁,所以是一个很好的试验对象,未来如果发现对地球构成威胁的小行星,通过此次任务可以验证主动使航天器撞击小行星能否成为一个使其轨迹改变的应对策略。
DART航天器由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(Applied Physics Laboratory,APL)负责开发制造。主体结构为一个1.2m×1.3m×1.3m的立方箱体。
DART试验航天器采用化学-电混合推进系统,包含Aerojet Rocketdyne公司研制的12台MR-103G肼单元推力器和携手NASA格伦研究中心联合研制的新型氙离子推力器NEXT-C(NASA Evolutionary Xenon Thruster–Commercial)。NEXT系列氙离子推力器为双栅、环尖场结构的推力器,功率为6.9kW,推力范围25mN~237mN,比冲高达4170s,与1998年、2007年分别发射的NASA深空1号和黎明号航天器NSTAR离子推力器相比,推力提升了3倍。本次任务的主要机动仍由传统的单元推力器完成,包括最后的撞击时刻,NEXT-C会在飞行过程中进行若干次点火试验。航天器携带50kg肼推进剂60kg氙气,发射质量接近610kg,到达目标撞击时质量约550kg。DART计划于在2022年9月26日-10月1日期间撞击小行星,届时两者相对速度约为6.6km/s。此时双星系统距离地球约1100万公里,处于离地球比较近的轨道运行点,便于航天器向地球传输数据。Didymos在近日点1个AU,远日点2.27AU(1AU=地球到太阳的平均距离1.496亿千米)的环日轨道上运行,周期为770天。撞击将会使小行星Dimorphos绕母星Didymos的旋转轨道变化1%。 在DART飞向双小行星系统过程中,它将释放一个自拍立方星-“LICIACube”,两者共轨飞行,立方星将拍摄DART撞击Dimorphos的画面以及撞击产生的散射尘,并争取在飞略Dimorphos时拍摄到撞击坑图像,并传回地球,以便进行更加详细的研究。
转载自:空天动力瞭望 Sway