用小型卫星探索小行星阿波菲斯

灾难小说的作者无法想象得更好：在星期五，即所有日子中的第十三天，具有潜在危险的小行星(99942)阿波菲斯将非常接近人类。

2029年4月13日，宇宙岩石与地球之间的距离将只有约30,000公里。届时，即使是从维尔茨堡，也可以用肉眼看到阿波菲斯作为夜空中的一个光点。

这颗小行星之所以如此危险，是因为它的平均直径高达340米，令人印象深刻。如果它撞击地球，对陆地的撞击造成的破坏将是巨大的。

维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安大学空间技术教授助理研究员乔纳森·曼内尔估计：“仅撞击坑的直径就可能有几公里，撞击的力量可能会摧毁中欧大小的地区。”(JMU)位于德国巴伐利亚。

但不要惊慌：正如美国宇航局计算的那样，至少在接下来的100年里，阿波菲斯将拯救地球。自从这颗小行星于2004年被发现并被列为危险小行星以来，美国和其他太空组织一直密切关注其轨道，现在知道它将飞过地球。

阿波菲斯提供了难得的研究机会

小行星是沿着太阳轨道运行的不规则形状的物体。迄今为止，已知太阳系中存在约130万颗小行星，其中约2500颗被认为对地球具有潜在危险。

潜在危险小行星(PHA)是指轨道距地球轨道不到20个月球距离、直径超过140米(460英尺)的近地小行星。科学界对小行星知之甚少：迄今为止，只有大约20个卫星任务瞄准了这些天体。

小行星的结构是什么?是什么影响了他们的轨迹?当它们飞近其他物体并感受到它们的引力时会发生什么?有很多问题需要回答。

由于这种大小的小行星每1000年才会如此接近地球，因此有一个难得的机会以相对较少的努力来研究这颗小行星。通过这样做，人类还可以获得可用于制定针对危险小行星的防御措施的知识。

仔细审视三个概念

德国能为阿波菲斯的研究做出什么贡献?由航空航天工程师HakanKayal教授领导的JMU团队正在NEAlight项目中研究这个问题。

这就是来自维尔茨堡的一颗小卫星被发送到小行星阿波菲斯时的样子。图片来源：SATEX团队/维尔茨堡大学

项目负责人JonathanMännel以及研究助理TobiasNeumann和ClemensRiegler正在研究德国小型卫星任务的三个概念。这三者均基于2023年SATEX项目的结果，其中维尔茨堡团队分析了小型卫星执行行星际任务的潜力。

第一个概念：对于一项国家任务，卡亚尔的团队正在建造一颗小型卫星，它将在小行星阿波菲斯到达离地球最近点的途中陪伴它两个月，并在之后停留几周。

在此期间，阿波菲斯的变化将被摄影记录并使用各种测量进行分析。这种策略带来了许多技术挑战，因为小卫星必须覆盖很长的距离，并且在很大程度上自主运行。

第二个概念：德国正在参与计划中的欧洲RAMSES任务。设想的是一颗更大的卫星，配备小型卫星、望远镜和其他测量仪器，将飞往阿波菲斯，并在更长的时间内陪伴它飞越地球。其中一颗小卫星可能来自维尔茨堡，与其他卫星一起研究小行星。

对于JMU团队来说，涉及的技术工作会更少，获得的科学知识会更多。RAMSES任务最终能否实现还取决于欧洲航天局合作伙伴是否愿意共同资助该项目。

概念三：JMU建造的一颗小型卫星在小行星最接近地球时短暂飞过它并拍照。这将证明利用廉价的小型卫星也可以完成这样的任务。

所涉及的努力相对较小，但观察时间会很短，获得的知识可能会很小。这项任务可能会在阿波菲斯抵达前几天开始——按照前两个概念，卫星必须提前一年发射。

到2025年4月详细阐述情景

在NEAlight项目中，Kayal的团队将详细制定这三个任务场景的要求，定义基本任务架构并评估实现选项。例如，它还将利用这三个概念来考虑未来飞向月球或其他近地小行星(NEA)的行星际小型卫星的实现方案。

该项目于2024年5月初启动，将运行一年。该项目正在JMU空间技术教授职位的地外研究跨学科研究中心(IFEX)进行。

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