勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)行星防禦研究人員，在一項研究中繼續驗證他們的能力，其研究將發表在《地球與空間科學》期刊上。該研究由勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的物理學家塔納·雷明頓領導，他還發現了代碼參數中的敏感性，這可以幫助研究人員為2021年雙小行星重定向測試(DART)任務設計一個建模計劃，這將是第一次對近地小行星進行動態撞擊偏轉演示。
小行星有可能撞擊地球，並在局部乃至全球範圍內造成破壞。人類有能力轉移或破壞一個潛在的危險天體。然而，由於直接在小行星上進行實驗的能力有限，了解多個變量如何影響動力學偏差的嘗試，依賴於大規模的流體動力學模擬，這些模擬經過了實驗室規模實驗的徹底檢驗。研究人員正在為一件事做準備，這件事在我們有生之年發生的可能性非常低，但如果它真的發生，後果會非常嚴重。
圖示：研究人員將小行星偏轉模擬的結果與實驗數據進行了比較，發現強度模型對動量轉移有實質性的影響。
如果有一天看到什麼東西朝我們飛來，時間就是我們的敵人，可能有一個有限的窗口來轉移它，研究人員將希望確定如何避免災難，這就是這項工作的意義所在。這項研究通過將模擬結果與京都大學1991年的實驗室實驗數據進行對比，來調查這些代碼的準確性。雷明頓使用自適應平滑粒子流體動力學代碼Spheral來生成與實驗結果非常相似的模擬結果。
模擬還幫助研究人員確定哪些模型和材料參數是最重要的，以準確模擬一顆小行星的撞擊場景。發現，強度模型及其參數的選擇，對預測隕石坑大小和傳遞到目標小行星的動量有實質性影響。除了強度模型，研究團隊還發現模擬結果對應變模型和材料參數也很敏感。這些發現強調了正確驗證代碼和有效計劃偏轉任務所需信息之間的聯繫。
雖然沒有小行星對地球構成直接威脅，但LLNL研究人員正在與美國國家核安全局和美國國家航空航天局(NASA)合作，為DART任務制定一個模型計劃，這些發現將幫助團隊完善DART的建模計劃。DART宇宙飛船計劃將於2021年7月下旬發射，目標是一顆名為Didymos的雙星（兩顆小行星相互環繞）近地小行星，在撞擊地球之前，人們用地球上的望遠鏡對它進行了密切觀察，以精確地測量它的性質。
達特太空飛船將在2022年9月以大約6.6公里/秒的速度撞向雙星中的小衛星（didymoon）。這次碰撞將使小衛星在圍繞其主體軌道上的速度改變1%，但這將使小衛星的軌道周期改變幾分鐘——足以用地球上的望遠鏡觀測和測量。LLNL的物理學家、論文的合著者、球形代碼的開發者邁克·歐文(Mike Owen)說：研究表明DART任務傳遞動量比之前計算的要小。
如果有一顆小行星撞向地球，低估動量傳遞可能意味著成功的偏轉任務和撞擊的區別。關鍵是要得到正確的答案，有真實的數據可以比較，就好像答案就在書的後面。
博科園｜研究/來自：勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
參考期刊《地球與空間科學》
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