文/克莉斯汀
北京時間2022年9月27日早晨7:14，美國約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的任務控制中心宣布，由NASA發射的DART航天器撞擊距地1100萬千米的一顆小行星的任務已順利完成。
此次嘗試，正是為了防止其他近地小行星撞擊地球而作準備。這也是人類首次展開行星防禦測試。
被撞小行星並沒有威脅地球安全
近十幾年來，人類展開的小行星監測計劃，就是為了防止像6500萬年前那次「希克蘇魯伯小行星撞擊」事件的悲劇發生。據統計，目前已發現超過2500萬個大小足以威脅到地球的天體，從1980年至今的統計數據來看，近地小行星的發現速度還在呈指數型增長。它們移動的速度非常之快，大多數都達到約72000公里/小時。
科學家們的確監測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。但誰也說不準，下一顆近地小行星是否就會突然撞向地球。
不少電影都在假想這一事件的發生，比如最近大熱的《獨行月球》中，就描述了一顆小行星撞擊地球後差點導致地球人類毀滅的情形。
正是這種憂慮，促使NASA實施了這次小行星防禦計劃。
不過此次選定的小行星從原來觀測到的運行軌道來看，並沒有威脅到地球。它是一個名為Didymos的雙行星系統中的一顆小行星，名字叫Dimorphos，直徑約163米。
同系統中的另一顆小行星更大，直徑約780米。目前人們稱它們為「孿小星」和「孿大星」。在DART撞擊時，Didymos系統距地球大約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。而從目前已被發現的近地天體來看，像孿大星這樣直徑大於0.5千米的有120萬個左右；而像孿小星這樣直徑大於0.1千米的，已觀測到2500萬個以上。
此外，這個雙行星系統距離地球的位置也可謂是不遠不近。它們位於相當於約28.6個地月距離的地方，就算被撞擊後軌道改變，對地球一時也並不會構成實際威脅。
但這個距離又是地球到火星最近距離的五分之一，人類目前的技術可以不用太費力氣就能到達。
而且這個位置還方便地球上的哈勃太空望遠鏡、韋伯太空望遠鏡、NASA的小行星探測器「露西」以及地面上的大多數天文望遠鏡進行拍攝、觀測。
DART航天器註定要「犧牲」
而DART這個撞擊小行星的航天器，體積（長寬高）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能電池板，當其完全展開時「臂展」可達19米左右。它是在去年的11月24日凌晨1點21分（美東時間），搭載SpaceX的「獵鷹9號」火箭在加州范登堡空軍基地發射升空的。
由於DART在這次撞擊後註定要「犧牲」，所以它還攜帶了一個「小助手」以便記錄下它撞擊的瞬間和之後的照片。
這個「小助手」就是立方星LICIACube。它外觀看起來就是一個小盒子。它可以脫離DART，用自己的推進系統調整軌道飛行。
在這次撞擊前，DART已在太空旅行了10個月。它攜帶的唯一儀器是光學導航相機DRACO，不斷靠近小行星的同時，它也在不斷捕獲兩個小行星的圖像，同時還將支持航天器的自主導航系統SMART Nav，引導DART去進行撞擊。
而立方星LICIACube於9月11日便和DART分離，最後又再次靠近撞擊現場，進行現場記錄。
目前，所有數據還在接收中，因為LICIACube沒有攜帶大型天線，它拍攝的圖像將在接下來的幾周內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能撞擊在偏轉小行星時的有效性。
當然，DART的撞擊目的，只是要改變這顆小行星的運行軌跡。當它以6.6公里/秒的速度撞向孿小星，孿小星的軌道速度預計將改變0.1%。
目前撞擊已順利完成，至於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鏡得到的觀察數據來證明。
航天器撞擊天體這事，並不是首次
雖然行星防禦計劃是第一次展開，但像DART這樣主動去撞外太空星體的人類航天器，DART並不是第一個。
在此之前，「深度撞擊號」（Deep Impact）和「隼鳥2號」（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」是美國國家航空航天局的彗星探測器，它設計的目的就是用於研究坦普爾1號彗星核心的成分。
該探測器於2005年1月12日成功發射，同年7月3日釋放了一顆372公斤級的銅彈，撞擊「坦普爾1號」彗星的核。地球上的觀測人員在撞擊完成的8分鐘後接收到撞擊事件的信息。
那是人類的第一個主動激起彗星表面物質的探測任務，耗資約3.3億美元。
而「隼鳥2號」則是日本宇宙航空研究開發機構發射的小行星探測器。它於北京時間2014年12月3日12時22分由「H-2A運載火箭」搭載，從種子島宇宙中心發射升空。於2018年年中與小行星1999 JU3（龍宮）相遇並對其進行探測。
2019年4月，「隼鳥2號」向「龍宮」表面發射了一枚金屬彈，造成了一個大約10米寬的撞擊坑，探測器隨後收集了被金屬彈激起的物質，並攜帶樣本物質於2020年年末返回地球。
2022年6月6日，據日本媒體報道，「隼鳥2號」從小行星「龍宮」帶回地球的沙子樣本中，發現了「生命之源」——氨基酸。這是首次在地球以外確認氨基酸的存在，對理解這些至關重要的有機分子如何到達地球具有重要意義。
今年9月23日，日本宇宙航空研究開發機構又宣布，「隼鳥2號」帶回地球的小行星「龍宮」岩石樣本中還含有液態水。
而此次任務中的DART航天器則是完成了全球首次行星防禦技術的自主撞擊演示。它將會為科學家們提供製定行星防禦計劃的關鍵數據。
此次項目的完成不僅對NASA來說是一個振奮的時刻，對航天史和人類歷史亦是如此。這次演習對地球的未來極其重要。
研究人員認為：「行星防禦是一項需全球共同努力的項目，它影響著地球上的每一個人。」
大約四年後，歐洲航天局（ESA）的「赫拉」任務還將對這兩顆小行星進行詳細的調查，特別是DART撞擊後留下的隕石坑情況，此外，他們還要對Dimorphos的質量進行精確測定。(更多新聞資訊，請關注羊城派 pai.ycwb.com)
來源 | 羊城晚報·羊城派
責編 | 易芝娜
校對 | 謝志忠
