□克莉斯汀

　　北京時(shí)間2022年9月27日早晨7:14，美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)控制中心宣布，由NASA發(fā)射的DART航天器撞擊距地1100萬千米的一顆小行星的任務(wù)已順利完成。

　　此次嘗試，正是為了防止其他近地小行星撞擊地球而作準(zhǔn)備。這也是人類首次展開行星防御測(cè)試。

　　被撞小行星并沒有威脅地球安全

　　近十幾年來，人類展開的小行星監(jiān)測(cè)計(jì)劃，就是為了防止像6500萬年前那次“?？颂K魯伯小行星撞擊”事件的悲劇發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前已發(fā)現(xiàn)超過2500萬個(gè)大小足以威脅到地球的天體，從1980年至今的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，近地小行星的發(fā)現(xiàn)速度還在呈指數(shù)型增長(zhǎng)。它們移動(dòng)的速度非常之快，大多數(shù)都達(dá)到約72000公里/小時(shí)。

　　科學(xué)家們的確監(jiān)測(cè)到不少小行星一度威脅到地球，不過最終都與地球擦肩而過。但誰(shuí)也說不準(zhǔn)，下一顆近地小行星是否就會(huì)突然撞向地球。不少電影都在假想這一事件的發(fā)生，比如最近大熱的《獨(dú)行月球》中，就描述了一顆小行星撞擊地球后差點(diǎn)導(dǎo)致地球人類毀滅的情形。

　　正是這種憂慮，促使NASA實(shí)施了這次小行星防御計(jì)劃。

　　不過此次選定的小行星從原來觀測(cè)到的運(yùn)行軌道來看，并沒有威脅到地球。它是一個(gè)名為Didymos的雙行星系統(tǒng)中的一顆小行星，名字叫Dimorphos，直徑約163米。同系統(tǒng)中的另一顆小行星更大，直徑約780米。目前人們稱它們?yōu)椤皩\小星”和“孿大星”。在DART撞擊時(shí)，Didymos系統(tǒng)距地球大約1100萬公里。

　　選擇它們的原因之一，是這顆孿小星的體積和眾多近地天體類似。而從目前已被發(fā)現(xiàn)的近地天體來看，像孿大星這樣直徑大于0.5千米的有120萬個(gè)左右；而像孿小星這樣直徑大于0.1千米的，已觀測(cè)到2500萬個(gè)以上。

　　此外，這個(gè)雙行星系統(tǒng)距離地球的位置也可謂是不遠(yuǎn)不近。它們位于相當(dāng)于約28.6個(gè)地月距離的地方，就算被撞擊后軌道改變，對(duì)地球一時(shí)也并不會(huì)構(gòu)成實(shí)際威脅。但這個(gè)距離又是地球到火星最近距離的五分之一，人類目前的技術(shù)可以不用太費(fèi)力氣就能到達(dá)。而且這個(gè)位置還方便地球上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、韋伯太空望遠(yuǎn)鏡、NASA的小行星探測(cè)器“露西”以及地面上的大多數(shù)天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行拍攝、觀測(cè)。

　　DART航天器注定要“犧牲”

　　而DART這個(gè)撞擊小行星的航天器，體積（長(zhǎng)寬高）僅為1.8米×1.9米×2.6米，耗資約3.25億美元（約合人民幣23.24億元）。為了自主飛行，DART搭載了兩塊大型太陽(yáng)能電池板，當(dāng)其完全展開時(shí)“臂展”可達(dá)19米左右。它是在去年的11月24日凌晨1點(diǎn)21分（美東時(shí)間），搭載SpaceX的“獵鷹9號(hào)”火箭在加州范登堡空軍基地發(fā)射升空的。

　　由于DART在這次撞擊后注定要“犧牲”，所以它還攜帶了一個(gè)“小助手”以便記錄下它撞擊的瞬間和之后的照片。這個(gè)“小助手”就是立方星LICIACube。它外觀看起來就是一個(gè)小盒子。它可以脫離DART，用自己的推進(jìn)系統(tǒng)調(diào)整軌道飛行。

　　在這次撞擊前，DART已在太空旅行了10個(gè)月。它攜帶的唯一儀器是光學(xué)導(dǎo)航相機(jī)DRACO，不斷靠近小行星的同時(shí)，它也在不斷捕獲兩個(gè)小行星的圖像，同時(shí)還將支持航天器的自主導(dǎo)航系統(tǒng)SMART Nav，引導(dǎo)DART去進(jìn)行撞擊。而立方星LICIACube于9月11日便和DART分離，最后又再次靠近撞擊現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄。目前，所有數(shù)據(jù)還在接收中，因?yàn)長(zhǎng)ICIACube沒有攜帶大型天線，它拍攝的圖像將在接下來的幾周內(nèi)一張一張地傳回地球。

　　LICIACube的圖像將與DRACO返回的圖像一起，為我們提供碰撞影響的直觀視圖，幫助研究人員更好地描述動(dòng)能撞擊在偏轉(zhuǎn)小行星時(shí)的有效性。

　　當(dāng)然，DART的撞擊目的，只是要改變這顆小行星的運(yùn)行軌跡。當(dāng)它以6.6公里/秒的速度撞向?qū)\小星，孿小星的軌道速度預(yù)計(jì)將改變0.1%。目前撞擊已順利完成，至于孿小星的軌道速度是否已改變，還有待下一步通過天文望遠(yuǎn)鏡得到的觀察數(shù)據(jù)來證明。

　　航天器撞擊天體這事，并不是首次

　　雖然行星防御計(jì)劃是第一次展開，但像DART這樣主動(dòng)去撞外太空星體的人類航天器，DART并不是第一個(gè)。在此之前，“深度撞擊號(hào)”（Deep Impact）和“隼鳥2號(hào)”（Hayabusa 2）都曾撞擊過外太空的星體。但它們的目的和DART卻有不同。

　　比如“深度撞擊號(hào)”是美國(guó)國(guó)家航空航天局的彗星探測(cè)器，它設(shè)計(jì)的目的就是用于研究坦普爾1號(hào)彗星核心的成分。該探測(cè)器于2005年1月12日成功發(fā)射，同年7月3日釋放了一顆372公斤級(jí)的銅彈，撞擊“坦普爾1號(hào)”彗星的核。地球上的觀測(cè)人員在撞擊完成的8分鐘后接收到撞擊事件的信息。那是人類的第一個(gè)主動(dòng)激起彗星表面物質(zhì)的探測(cè)任務(wù)，耗資約3.3億美元。

　　而“隼鳥2號(hào)”則是日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)射的小行星探測(cè)器。它于北京時(shí)間2014年12月3日12時(shí)22分由“H-2A運(yùn)載火箭”搭載，從種子島宇宙中心發(fā)射升空。于2018年年中與小行星1999 JU3（龍宮）相遇并對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。2019年4月，“隼鳥2號(hào)”向“龍宮”表面發(fā)射了一枚金屬?gòu)?，造成了一個(gè)大約10米寬的撞擊坑，探測(cè)器隨后收集了被金屬?gòu)椉て鸬奈镔|(zhì)，并攜帶樣本物質(zhì)于2020年年末返回地球。2022年6月6日，據(jù)日本媒體報(bào)道，“隼鳥2號(hào)”從小行星“龍宮”帶回地球的沙子樣本中，發(fā)現(xiàn)了“生命之源”——氨基酸。這是首次在地球以外確認(rèn)氨基酸的存在，對(duì)理解這些至關(guān)重要的有機(jī)分子如何到達(dá)地球具有重要意義。今年9月23日，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)又宣布，“隼鳥2號(hào)”帶回地球的小行星“龍宮”巖石樣本中還含有液態(tài)水。

　　而此次任務(wù)中的DART航天器則是完成了全球首次行星防御技術(shù)的自主撞擊演示。它將會(huì)為科學(xué)家們提供制定行星防御計(jì)劃的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。此次項(xiàng)目的完成不僅對(duì)NASA來說是一個(gè)振奮的時(shí)刻，對(duì)航天史和人類歷史亦是如此。這次演習(xí)對(duì)地球的未來極其重要。研究人員認(rèn)為：“行星防御是一項(xiàng)需全球共同努力的項(xiàng)目，它影響著地球上的每一個(gè)人?！?/p>

　　大約四年后，歐洲航天局（ESA）的“赫拉”任務(wù)還將對(duì)這兩顆小行星進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，特別是DART撞擊后留下的隕石坑情況，此外，他們還要對(duì)Dimorphos的質(zhì)量進(jìn)行精確測(cè)定。