【研究前沿】SPH仿真NASA美国航天局的小行星定向撞击
这是一篇2024年2月发表在《Nature Astronomy》上的文章。这篇文章使用SPH方法模拟关于美国宇航局（NASA）的双小行星重定向测试（DART）任务对迪莫弗斯（Dimorphos）小行星的撞击实验的结果。 1.DART任务 DART任务是一个行星防御任务，旨在展示使用动能撞击器改变小行星轨迹的可行性。2022年9月26日，DART任务成功撞击了迪莫弗斯，这是近地小行星（65803）迪迪莫斯（Didymos）的自然卫星。 2.模拟与观测 通过数值模拟撞击并将其与观测结果进行比较，研究者能够推断出迪莫弗斯的表面物质属性和结构。模拟结果与观测到的动量偏转效率、喷射物锥体几何形状和喷射质量一致。 3.迪莫弗斯的性质 研究表明迪莫弗斯是一个脆弱的小行星，其凝聚力强度小于几帕斯卡，与小行星（162173）龙宫（Ryugu）和（101955）本努（Bennu）相似。迪莫弗斯的 bulk density（整体密度）低于约2,400 kg/m³，并且其表面和浅层地下的巨石体积分数低（≲40体积%）。 4.撞击结果 DART撞击导致了迪莫弗斯的全球形变和重新表面化。模拟表明，撞击造成了迪莫弗斯全球性的变形和重新表面化，而不仅仅是形成了一个传统的撞击坑。模拟了DART飞船对迪莫弗斯类似碎石堆目标的撞击，并跟踪了撞击后1小时内喷射物和目标的演化。 5.研究方法 研究者使用了Bern SPH（平滑粒子流体动力学）代码进行数值模拟，该代码已经过实验室实验的验证，并成功应用于模拟隼鸟2号小型携带撞击器的撞击。6.仿真意义 这篇文章提供了关于DART任务撞击实验的详细分析，以及对迪莫弗斯小行星物理属性的重要发现，这些发现对未来的小行星防御策略和对类似小行星系统的科学理解具有重要意义。 来源：CFD饭圈
