NASA飞船撞击小行星对太空作战的影响

导读：针对美国空军数字转型，工业4.0研究院提出“数字空军100”，计划100天撰写主题分析文章，发布在“数字孪生战场”公众号。本文是第26篇文章，探讨NASA的DART试验情况。

2022年9月27日，执行美国航空航天局（NASA，National Aeronautics and Space Administration）的“双小行星重定向测试”（DART，Double Asteroid Redirection Test）任务的宇宙飞船成功撞击了一颗名为“迪莫弗斯”（Dimorphos）的小行星。

这是对人类防止宇宙物体摧毁地球生命的能力的一次历史性考验，但对于DART技术在太空作战中的应用，值得关注数字孪生战场的读者思考。

据NASA公布的行星防御战略计划，DART是其中一项任务，它与小行星迪莫弗斯的相撞，展示了一种先进的太空技术和能力，它有可能改变小行星的轨道。

据数字孪生战场实验室了解，这种先进的太空技术在DARPA、美国空军研究实验室及NASA的联合研究“动能撞击”中早有体现，DART试验的成功将加速该技术在太空作战中的应用。

NASA局长比尔·纳尔逊说：“从本质上讲，DART 代表了行星防御空前的成功……这次国际合作将科幻小说变成了科学事实，展示了一种保护地球的方法。”

这次任务的成功证实，NASA通过导航航天器，瞄准小行星迪莫弗斯，这是一个直径只有160米的小天体，它围绕一颗更大的780米小行星迪迪莫斯（Didymos）运行，这两颗小行星都不会对地球构成威胁。

调查小组现在将使用地面望远镜观察迪莫弗斯，以确认 DART 的撞击改变了小行星围绕迪迪莫斯的轨道。研究人员预计这次撞击会将迪莫弗斯的轨道缩短约 1%，即大约 10 分钟；精确测量小行星偏转的程度是全面测试的主要目的之一。

该航天器的唯一仪器是用于光学导航的迪迪莫斯侦察和小行星相机 (DRACO)，以及与小体机动自主实时导航 (SMART Nav) 算法协同工作的复杂制导、导航和控制系统，使 DART 能够识别和区分两颗小行星，目标是较小的天体。

这些系统引导这艘重570 公斤的箱形航天器穿过最后90,000 公里的空间进入迪莫弗斯，故意以每小时约 22,530 公里的速度撞击它，以稍微减慢小行星的轨道速度。航天器在撞击前几秒钟获得的 DRACO 的最终图像以特写细节显示了迪莫弗斯的表面。

在撞击前 15 天，由意大利航天局提供的 DART 的 CubeSat 伴星 Light Italian CubeSat 用于小行星成像 (LICIACube) 在航天器上部署，以捕捉 DART 撞击和小行星产生的喷射物质云的图像。与 DRACO 返回的图像一起，LICIACube 的图像旨在提供碰撞影响的视图，以帮助研究人员更好地描述动能撞击在偏转小行星时的有效性。

按照NASA行星防御战略计划，下一个行星防御任务近地天体 (NEO) 将加速寻找剩余危险小行星种群。

约翰霍普金斯大学 APL负责DART任务的管理，众所周知，APL参与了不少太空作战计划，它跟DARPA的合作非常紧密，同时跟美国空军研究实验室也有深入的合作关系，同时也是数字孪生体的主要支持者之一。

通过开展行星防御战略计划，美军可以从中获得大量的先进太空技术，这些技术可以用在太空探索中，同时也可以用在未来太空作战中。