在小行星上行走會是什么樣子？科學家解釋
來源：桑間濮上網
時間：2025-12-07 19:08:43
（神秘的小行星上行走學地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：2022年9月，美國宇航局的樣科雙小行星重定向測試(DART)創造了歷史，當時它撞上了一顆小行星，解釋并證明了動能撞擊可以在與地球的小行星上行走學碰撞過程中重定向太空巖石。
DART任務還向地球發回了其目標Dimorphos(較大的樣科小行星Didymos的衛星)布滿碎石的表面的開創性圖像。這些圖像不僅被科學家用來想象在Didymos上的解釋著陸過程，還引發了人們對踏上小行星或類似太空巖石會是小行星上行走學什么樣子的合理興趣。
在一段解釋如何探索小行星的樣科視頻中，行星科學家Naomi Murdoch在歐洲航天局的解釋一份聲明中解釋說，旨在步行導航Dimorphos的小行星上行走學宇航員面臨的第一個挑戰是遍布這個557英尺(170米)寬的天體表面的巨石。
“覆蓋在迪莫爾福斯表面的樣科巨石比它們看起來要大得多，”默多克說。解釋“直徑約為16.4至23英尺(5至7米)，小行星上行走學最大的樣科通常有房子那么大。穿越這些巨石可能需要更多的解釋攀爬和跳躍，而不是步行，”
DART的最終完整圖像是在撞擊前2秒拍攝的，當時飛船位于小行星表面上方約7英里(12公里)處。全景大約100英尺(31)米寬，航天器的成像儀使場景看起來比現實翻轉。(圖片來源:NASA/約翰霍普金斯大學APL)
盡管對未來潛在的宇航員來說，這是一個相當大的障礙，但這些看起來很大的巖石對行星科學家來說更有用，他們可以用它們來拼湊雙生子的起源。
這顆小衛星布滿碎石的外觀表明，它是在其較大的母星迪迪莫斯旋轉速度足以將巨石從其表面發射到太空時形成的。這一理論得到了這樣一個事實的支持，即迪狄莫斯看起來具有類似陀螺的形狀，而且它的表面似乎沒有松散的巨石。
另一個風險是，如果宇航員可以在小行星表面行走，將會遇到固體表面，或者他們會沉入其表面之下。當美國宇航局的OSIRIS-REx任務在2020年訪問小行星貝努鳥時，其著陸視頻顯示，著陸器的一條腿著陸過猛，幾乎下沉。這是因為貝努鳥是一顆碎石堆小行星，松散地堆積在一起，就像一個孩子的球坑。
“很大程度上取決于它的材料是硬還是軟，這將決定宇航員可能反彈或下沉的高度，”藍色海岸天文臺的研究主任帕特里克·米歇爾在歐空局的聲明中說。“在美國宇航局的OSIRIS-REx造訪的小行星貝努鳥上，如果著陸過猛，你顯然會沉沒。”
來自OSIRIS-REx的圖像顯示了小行星貝努鳥的整個表面。(圖片鳴謝:NASA/戈達德/亞利桑那大學)
試圖在小行星上行走的人類宇航員面臨的另一個風險是他們如何附著在小行星的表面。在地球上，我們并不太擔心這個問題，因為地球的引力讓我們腳踏實地。對于一個質量小得多的物體來說，重力可能不足以阻止宇航員永遠失去立足點。例如，雙生子的重力不到地球的百萬分之一。帕特里克說，每秒6厘米的向上運動可能足以將宇航員送入他們正在探索的小行星周圍的軌道。
“跳得太快，你可能永遠不會再下來，因為你可能會超過當地的逃逸速度，”內奧米補充道。“此外，在超低重力環境下，很容易產生明顯的地面運動，有可能引發巖石雪崩。”
這意味著探索小行星的宇航員可能會使用類似于登山者使用的釘子或冰爪來保持與小行星的聯系。或者，宇航員可以使用推進器系統在太空巖石表面滑行，就像潛水員在海底探險一樣。然而，這種方法需要非常小心。
美國宇航局的OSIRIS-REx航天器拍攝的兩張圖像顯示，采樣臂觸碰到了小行星貝努鳥的表面。(圖片鳴謝:NASA/戈達德/亞利桑那大學)
內奧米解釋說:“然而，在滑翔時，你應該避免接觸表面的巖石，因為它們很可能會尖銳到鉤住你的宇航服，因為它們從未被水或風弄平過。”“更具挑戰性的是，由于迪迪馬斯母小行星的潮汐力，你的體重會根據你在表面的位置變化約10%至20%。”
太空探索很可能會讓人迷失方向，但宇航員還將不得不應對頭頂天空不斷變化帶來的令人眩暈的影響。這一點在探索被DART擊中的Didymos時尤為重要。
“很可能在DART撞擊之前，Dimorphos就已經被潮汐鎖定了，但現在它可能正在旋轉或“天平動”——擺動——因為它圍繞著Didymos旋轉，”Patrick說。
天文學家訪問Dimorphos或任何其他小行星可能需要很長時間，但由歐洲航天局(ESA)運營的DART后續任務Hera將很快訪問這顆小衛星。定于2024年10月發射的Hera將發射兩顆鞋盒大小的立方體衛星——Juventas和Milani——降落在Dimorphos上，對這顆小衛星進行進一步觀察。
當CubeSats著陸時，Juventas將使用其重力儀來確保它無論如何定向都可以運行，而Milani將使用加速度計來記錄它降落到表面時的反彈力，從而更好地限制小行星的重力。這些數據將被發送回赫拉，也許有一天會對人類非常仔細地探索小行星有用。
DART任務還向地球發回了其目標Dimorphos(較大的樣科小行星Didymos的衛星)布滿碎石的表面的開創性圖像。這些圖像不僅被科學家用來想象在Didymos上的解釋著陸過程，還引發了人們對踏上小行星或類似太空巖石會是小行星上行走學什么樣子的合理興趣。
在一段解釋如何探索小行星的樣科視頻中，行星科學家Naomi Murdoch在歐洲航天局的解釋一份聲明中解釋說，旨在步行導航Dimorphos的小行星上行走學宇航員面臨的第一個挑戰是遍布這個557英尺(170米)寬的天體表面的巨石。
“覆蓋在迪莫爾福斯表面的樣科巨石比它們看起來要大得多，”默多克說。解釋“直徑約為16.4至23英尺(5至7米)，小行星上行走學最大的樣科通常有房子那么大。穿越這些巨石可能需要更多的解釋攀爬和跳躍，而不是步行，”
DART的最終完整圖像是在撞擊前2秒拍攝的，當時飛船位于小行星表面上方約7英里(12公里)處。全景大約100英尺(31)米寬，航天器的成像儀使場景看起來比現實翻轉。(圖片來源:NASA/約翰霍普金斯大學APL)
盡管對未來潛在的宇航員來說，這是一個相當大的障礙，但這些看起來很大的巖石對行星科學家來說更有用，他們可以用它們來拼湊雙生子的起源。
這顆小衛星布滿碎石的外觀表明，它是在其較大的母星迪迪莫斯旋轉速度足以將巨石從其表面發射到太空時形成的。這一理論得到了這樣一個事實的支持，即迪狄莫斯看起來具有類似陀螺的形狀，而且它的表面似乎沒有松散的巨石。
另一個風險是，如果宇航員可以在小行星表面行走，將會遇到固體表面，或者他們會沉入其表面之下。當美國宇航局的OSIRIS-REx任務在2020年訪問小行星貝努鳥時，其著陸視頻顯示，著陸器的一條腿著陸過猛，幾乎下沉。這是因為貝努鳥是一顆碎石堆小行星，松散地堆積在一起，就像一個孩子的球坑。
“很大程度上取決于它的材料是硬還是軟，這將決定宇航員可能反彈或下沉的高度，”藍色海岸天文臺的研究主任帕特里克·米歇爾在歐空局的聲明中說。“在美國宇航局的OSIRIS-REx造訪的小行星貝努鳥上，如果著陸過猛，你顯然會沉沒。”
來自OSIRIS-REx的圖像顯示了小行星貝努鳥的整個表面。(圖片鳴謝:NASA/戈達德/亞利桑那大學)
試圖在小行星上行走的人類宇航員面臨的另一個風險是他們如何附著在小行星的表面。在地球上，我們并不太擔心這個問題，因為地球的引力讓我們腳踏實地。對于一個質量小得多的物體來說，重力可能不足以阻止宇航員永遠失去立足點。例如，雙生子的重力不到地球的百萬分之一。帕特里克說，每秒6厘米的向上運動可能足以將宇航員送入他們正在探索的小行星周圍的軌道。
“跳得太快，你可能永遠不會再下來，因為你可能會超過當地的逃逸速度，”內奧米補充道。“此外，在超低重力環境下，很容易產生明顯的地面運動，有可能引發巖石雪崩。”
這意味著探索小行星的宇航員可能會使用類似于登山者使用的釘子或冰爪來保持與小行星的聯系。或者，宇航員可以使用推進器系統在太空巖石表面滑行，就像潛水員在海底探險一樣。然而，這種方法需要非常小心。
美國宇航局的OSIRIS-REx航天器拍攝的兩張圖像顯示，采樣臂觸碰到了小行星貝努鳥的表面。(圖片鳴謝:NASA/戈達德/亞利桑那大學)
內奧米解釋說:“然而，在滑翔時，你應該避免接觸表面的巖石，因為它們很可能會尖銳到鉤住你的宇航服，因為它們從未被水或風弄平過。”“更具挑戰性的是，由于迪迪馬斯母小行星的潮汐力，你的體重會根據你在表面的位置變化約10%至20%。”
太空探索很可能會讓人迷失方向，但宇航員還將不得不應對頭頂天空不斷變化帶來的令人眩暈的影響。這一點在探索被DART擊中的Didymos時尤為重要。
“很可能在DART撞擊之前，Dimorphos就已經被潮汐鎖定了，但現在它可能正在旋轉或“天平動”——擺動——因為它圍繞著Didymos旋轉，”Patrick說。
天文學家訪問Dimorphos或任何其他小行星可能需要很長時間，但由歐洲航天局(ESA)運營的DART后續任務Hera將很快訪問這顆小衛星。定于2024年10月發射的Hera將發射兩顆鞋盒大小的立方體衛星——Juventas和Milani——降落在Dimorphos上，對這顆小衛星進行進一步觀察。
當CubeSats著陸時，Juventas將使用其重力儀來確保它無論如何定向都可以運行，而Milani將使用加速度計來記錄它降落到表面時的反彈力，從而更好地限制小行星的重力。這些數據將被發送回赫拉，也許有一天會對人類非常仔細地探索小行星有用。
