據(jù)外媒1月22日報(bào)道，如果計(jì)劃順利的話，NASA計(jì)劃于當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二發(fā)射探測器DART，并于明年秋季與小行星Didymos相撞。這次撞擊預(yù)計(jì)會輕微改變小行星的軌道，這也意味著人類將首次嘗試改變天體的軌道，從而避免恐龍滅絕的命運(yùn)。

使用權(quán)：

阿里云11.11云嘉年華活動廳

圖1：DART 探測器接近小行星Didymos 的渲染

這樣的計(jì)劃被稱為“行星防御”，其目標(biāo)是識別軌道上任何可能對地球造成嚴(yán)重破壞的小行星。如果出現(xiàn)這種威脅，我們將能夠采取行動使小行星的軌道偏轉(zhuǎn)。行星防御專家認(rèn)為，這種撞擊是我們可以預(yù)防的唯一自然災(zāi)害。得益于將于周二啟動的美國宇航局雙小行星重定向測試（DART），行星防御計(jì)劃預(yù)計(jì)將在明年邁出一大步，進(jìn)行首次撞擊實(shí)驗(yàn)，以確定這種偏轉(zhuǎn)在現(xiàn)實(shí)中是否有用。 ）任務(wù)。

2022 年9 月底或10 月初，重550 公斤的DART 探測器將撞擊一顆名為Dimorphos 的小行星?？茖W(xué)家們將密切關(guān)注并測量撞擊對小行星繞其較大伴星迪迪莫斯軌道的加速程度，以獲得有關(guān)危險(xiǎn)小行星偏轉(zhuǎn)的第一個(gè)真實(shí)世界數(shù)據(jù)。 Dimorphos 大約有一個(gè)足球場那么大。

DART 探測器最早將于當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二晚上10 點(diǎn)20 分通過獵鷹9 號火箭從加利福尼亞州范登堡太空部隊(duì)基地發(fā)射升空。它將繞太陽運(yùn)行，并于明年秋天與一顆小行星相撞，屆時(shí)它們將相對接近地球。在最后的幾個(gè)小時(shí)里，火星車將接管并自行駕駛。

在最后一小時(shí)，DART 探測器將發(fā)現(xiàn)Dimorphos 并嘗試以24,000 公里每小時(shí)的速度與其正面碰撞。僅僅與如此小的物體建立聯(lián)系就已經(jīng)是科學(xué)上的勝利。 NASA 的模型表明，劇烈的撞擊應(yīng)該足以使小衛(wèi)星的軌道時(shí)間縮短約1%，從而使地球上的望遠(yuǎn)鏡能夠探測到這一變化。

那么為什么要擊中它而不是炸毀它呢？這是因?yàn)檎Э赡芎薪饘倩蚓薮缶奘奶諑r石（例如小行星）會產(chǎn)生不可預(yù)測的后果。更溫和的軌道偏轉(zhuǎn)方法可以確保小行星在未來許多年里在距離地球很遠(yuǎn)的地方無害地運(yùn)行。

對地球威脅不大

美國宇航局近地天體研究中心主任保羅·喬達(dá)斯表示，目前已知的小行星都沒有大到足以對地球造成損害，在未來50年內(nèi)撞擊地球的可能性很大。他的團(tuán)隊(duì)對小行星和彗星進(jìn)行編錄和跟蹤，這些小行星和彗星的軌道位于地球的近似軌道內(nèi)，即距太陽1.95 億公里以內(nèi)。

圖2：NASA阿波羅計(jì)劃期間宇航員在月球上留下的腳印

大多數(shù)已知的小行星都是通過地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的，其中一些是通過名為NEOWISE 的紅外太空望遠(yuǎn)鏡定位的，該望遠(yuǎn)鏡可檢測小行星在近地軌道上的熱特征。這些小行星中有近三分之二是如此之小，即使它們來到地球，也會在大氣層中燃燒殆盡。然而，一些小行星大到足以產(chǎn)生危險(xiǎn)，例如消滅恐龍的撞擊，是非常危險(xiǎn)的。

喬達(dá)斯表示，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的近地小行星中有95% 的大小足以引發(fā)全球性災(zāi)難，例如直徑為1 公里或更大。最大的小行星直徑超過6公里，但與造成恐龍滅絕的直徑10公里的“龐然大物”相比，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于。

較小的小行星仍然會對地球造成重大的區(qū)域性破壞，并且用當(dāng)前的技術(shù)很難檢測到。模型顯示，迄今為止僅發(fā)現(xiàn)了40%直徑超過140米的小行星，例如Didymos及其小衛(wèi)星。這遠(yuǎn)低于NASA 至少90% 的目標(biāo)。 “有些小行星很棘手，它們的軌道使它們難以被發(fā)現(xiàn)，”喬達(dá)斯說。

為什么NASA 選擇Dimorphos

小衛(wèi)星Dimorphos 是一個(gè)理想的撞擊目標(biāo)，因?yàn)樗艹Ｒ姡奈恢脜s很特殊。喬達(dá)斯說，它可能是一顆球粒隕石，這是一種常見的小行星，由45 億年前地球形成時(shí)留下的巖石和金屬碎片組成。沒有人確切知道它是什么形狀，但考慮到它的尺寸較大，如果它飛向地球，人們肯定會想改變它的軌道。

大約六分之一的近地小行星通過引力成對或小群相連，例如迪迪莫斯和迪迪莫斯。我們是這樣知道這顆小月亮存在的：地面望遠(yuǎn)鏡每11 小時(shí)55 分鐘就會探測到迪迪莫斯在其前后經(jīng)過時(shí)有規(guī)律的變暗和變亮。

與DART 探測器的正面碰撞預(yù)計(jì)會使這顆小衛(wèi)星的速度減慢到足以使Didymos 的引力將其拉近，從而加速其軌道。撞擊時(shí)從隕石坑飛出的巖羽也可能提供了額外的推力。

這次撞擊將發(fā)生在距離地球1078萬公里的地方，大約是地球到月球距離的28倍。這個(gè)距離足夠近，可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，也可以讓地面望遠(yuǎn)鏡探測到小衛(wèi)星軌道的變化。但距離也足夠遠(yuǎn)，整個(gè)努力代表著重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。如果探測器未命中，小行星幾十年內(nèi)都不會靠近。

行星防御技術(shù)會被濫用嗎？

雖然這一嘗試只是為了減少我們?nèi)祟愖冯S恐龍腳步的機(jī)會，但DART撞擊也將標(biāo)志著人類與我們所生活的太陽系之間建立一種新的關(guān)系，這可能是一個(gè)值得銘記的里程碑。

幾十年來，人類在月球、火星甚至其他天體上留下了足跡。但到目前為止，軌道力學(xué)還沒有留下任何人類痕跡。 DART 撞擊將成為人類在太陽系永恒之舞中的第一個(gè)指紋。 “人類可以在太陽系中做任何事情，我們甚至可以使天體偏轉(zhuǎn)，”特拉華大學(xué)外層空間地理學(xué)家埃莉·阿姆斯特朗說。

圖3：歐洲航天局赫拉任務(wù)的渲染圖，該任務(wù)將研究DART 留下的撞擊坑

“干擾小天體的軌道是一件大事，”加州大學(xué)歐文分校研究行星防御的人類學(xué)家瓦萊麗·奧爾森說。她指出，行星防御的早期倡導(dǎo)者認(rèn)識到，此類任務(wù)的核心將重塑太陽系。

然而，專注于太空的獨(dú)立批判理論家娜塔莉·特雷維諾（Natalie Trevino）認(rèn)為：“在緊急情況下，我們能否使小行星偏轉(zhuǎn)重要嗎？當(dāng)然重要。但我們看到“地球著火了！”特維諾將小行星偏轉(zhuǎn)進(jìn)行了比較她問道：“我們?nèi)祟愑袡?quán)利對太陽系做出如此巨大的改變嗎？但與此同時(shí)，這開創(chuàng)了什么先例？”

偏轉(zhuǎn)小行星的努力可能不僅取決于對軌道動力學(xué)的影響程度，還取決于誰在制定行星防御項(xiàng)目的決策。專家指出，盡管最壞的情況可能造成小范圍損害并產(chǎn)生全球性后果，但只有少數(shù)國家有能力考慮啟動行星防御任務(wù)。

DART 任務(wù)確實(shí)涉及國際合作，因?yàn)樗饕从贜ASA 和歐洲航天局(ESA) 之間多年的討論。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)最初探討了一項(xiàng)聯(lián)合任務(wù)，最終將啟動DART 任務(wù)，其中包括意大利捐贈的一顆微型衛(wèi)星，隨后是歐空局名為Hera 的任務(wù)，該任務(wù)將在2030 年左右對DART 影響進(jìn)行近距離評估。

當(dāng)然，行星防御技術(shù)與其他所有已開發(fā)的技術(shù)一樣，也可能被濫用。奧爾森說：“可用于偏轉(zhuǎn)天體的技術(shù)也可以武器化，”例如，通過顛覆行星防御系統(tǒng)。特維諾描繪了一個(gè)噩夢般的場景，一群人能夠劫持一顆小行星作為威脅。

DART 是一項(xiàng)精心設(shè)計(jì)的任務(wù)，選擇Dimorphos 作為目標(biāo)的部分原因是科學(xué)家們看不到該任務(wù)有任何可能將小行星推向撞擊地球的路徑。但奧爾森說，對于真正的行星防御任務(wù)來說，如果確實(shí)出現(xiàn)問題，后果可能是可怕的，將自然災(zāi)害變成社會災(zāi)難，而不是阻止任何事情。