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“赫拉”与史上最小小行星

版权：ESA–ScienceOffice.org

作为欧洲空间局（ESA）的小行星防御任务，“赫拉”（Hera）将创造一项新的太空纪录。“赫拉”不仅将是第一个探索双小行星（binary asteroid）系统的航天器，而且会成为第一个探索最小小行星的航天器，因为在这个双小行星“迪迪莫斯”（Disymos）中，更小的那个小行星大小的与埃及的胡夫金字塔（Pyramid of Khufu）大小相当，将成为有史以来被探索的最小的小行星。

两颗小行星孰大孰小从远处看是难以分辨的，需要近距离直接比较。由行星学会（Planetary Society）所制的著名星体大小比例图，包含了迄今为止航天器探测到所有小行星和彗星数据，再加上“迪迪莫斯”中较大的那颗小行星作为参照，另一颗娇小的小行星才勉强占据了一个像素的大小。

“迪迪莫斯”双小行星系统的横跨距离只有780米，是除了直径500米的糸川小行星（Itokawa rubble pile）和直径350米的贝努（Bennu）以外被探测到的小行星中最小的。糸川由日本第一个隼鸟号（Hayabusa）航天器登陆探索，贝努则正在NASA的Osiris-REx任务的环轨绕行中。

人类已探究的小行星和彗星

版权：Planetary Society – Emily Lakdawalla

这使“迪迪莫斯”中像卫星一样的“迪迪莫恩”（ Didymoon）成为了计划进行机器探测的小行星中最小的一个，直径仅160米。

“赫拉”的首席科学家帕特里克•米歇尔（Patrick Michel）说：“当你看到其他小行星时，‘迪迪莫斯’的尺寸之小就会变得明确了。” 帕特里克是法国国家科学研究中心（Centre National de la Recherche Scientifique，CNRS）的研究主任。

帕特里克同时还担任了日本隼鸟2号探究任务的联合调查员和跨学科科学家，隼鸟2号探测器的目标小行星是直径约1公里的“龙宫”（Ryugu）：“隼鸟2号拍摄的图像显示，‘龙宫’的北极附近有一块巨石，而且这块巨石就和‘迪迪莫恩’大小差不多。“

小行星“龙宫”和它北极上的漂砾

版权：JAXA" University of Tokyo" Kochi University" Rikkyo University" Nagoya University" Chiba Institute of Technology" Meiji University" University of Aizu and AIST

人类首次行星防御测试

正是由于它如此之小，“迪迪莫恩”才被选为开拓性行星防御实验的研究对象。 在2022年，NASA的DART太空船将对“迪迪莫恩”施加影响，改变它绕较大那颗小行星的运行轨道，以测试小行星偏转的可行性。

“这并不是第一个对行星体施加影响的太空船，” 帕特里克补充说，“NASA的深度撞击探测器（Deep Impact）在2005年坠入了坦普尔1号彗星（Tempel 1），但不是试图偏转它的运行轨道，而是为了暴露地表之下的物质，毕竟6公里的直径实在太大了。 但‘迪迪莫恩’的直径足够小，并且围绕另一颗小行星的运行轨道也只有12小时，它的轨道周期完全可以发生变化，并被探测器测量到。”

NASA的深度撞击探测器撞上彗星

版权：ESA

在施加影响之后，“赫拉”将在2026年对“迪迪莫斯”双小行星进行探测，收集在地球上观测无法获得的关键信息，包括“迪迪莫恩”的质量、表面特性以及DART陨石坑的形状。

“这将使我们对所加影响的动量传递能做出很好的估计，传递效率进而就可以作为人为偏转技术的一个指标，”ESA“赫拉”项目的科学家米夏埃尔•屈佩尔斯（Michael Küppers）解释说，“为了以后设计出更好的偏转任务，这些都是数值影响模型验证的必需基本参数。我们将更好地了解这种技术是否可以应用于更大的小行星，让我们有信心在必要的时候保护我们的地球不被小行星冲撞。”

这一类测试对“迪迪莫恩”来说意义非凡，因为它如此之小，是最危险的近地小行星之一：比它大的星体会更容易被追踪，比它小的星体则会燃烧殆尽或只造成有限的破坏，而“迪迪莫恩”这种大小的星体撞击地球，就可能造成地球上一大片区域的毁灭。

DART任务简介

版权：NASA

低重力的小行星世界

在对其他研究领域的助益上，“迪迪莫斯”系统也具有重要的意义，让我们能够深入了解双小行星系统各个方面的性质，这些双小行星系统大约占据了已知小行星的15%之多。

“‘迪迪莫斯’的自转速度非常快，每两个小时就会自转一圈，”帕特里克说，“在赤道附近，它的弱引力与离心力可以相互抵消，导致赤道上的物质可能从地表上浮起来，这就是‘迪迪莫恩’起源的主要理论。因此在赤道登陆是不太可能的，我们不得不在它的南北两极附近着陆。”

“‘迪迪莫恩’的尺寸如此之小，也意味着我们对这颗小行星的各个方面知之甚少，但我们认为它会乖乖地绕着较大的那颗小行星旋转，就像月亮也一直绕着地球旋转一样，这意味着它的自转周期等于公转周期，自转速度也会较低。现在的计划是至少在‘迪迪莫恩上’着陆一个立方卫星（CubeSat），我们需要非常精确的导航来实现这一目标，因为这颗小行星的引力大概只有地球引力的百万分之一，逃逸速度估计只有6厘米/秒，因此立方卫星极有可能被弹回太空。“

其他小行星与“迪迪莫恩”大小对比

汉化：不白戳

版权：Ian Carnelli adapting Planetary Society – E. Lakdawalla image

帕特里克认为，对于小行星采矿计划而言，“迪迪莫恩”这样大小的星体还有可能被证明是最佳的采矿对象，因为更大的星体相对较少，而更小的星体则会由于太阳辐射加热而更易快速旋转。

“赫拉”任务目前正在紧密的研究制定中，将由ESA Space19 +理事会（中级部长会议）欧洲空间部长会议批准。计划于2023年发射。

版权：ESA/ScienceOffice.org

在罗塞塔号（Rosetta）彗星探测器之后，“赫拉”将成为ESA下一个小型星体探测任务，这也要得益于在罗塞塔号12年的任务里获得的专业数据。长期的规划至关重要，无论是对于未来太空任务的实现还是对于创新技术的持续发展，这都激励着新一代的欧洲科学家和工程师们。

参考：

https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/Hera/ESA_plans_mission_to_smallest_asteroid_ever_visited

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