行星防御測試

楊瑛

當?shù)貢r間2022年10月11日，雙小行星重定向測試（DART）航天器在撞擊11秒前看到的小行星小衛(wèi)星“雙形態(tài)”。DART的機載DRACO成像儀從42英里（68公里）的距離拍攝了這張照片。

美國國家航空航天局（NASA）當?shù)貢r間11日宣布，在9月進行的測試中，“雙小行星重定向測試（DART）”航天器成功碰撞目標小行星，并改變其原有運行軌道。據(jù)悉，這是人類有史以來第一次有意識地改變天體運動軌跡，也被認為是保衛(wèi)地球免受行星撞擊的分水嶺時刻。

首次成功改變天體運動

據(jù)報道，DART航天器于2021年11月24日從美國加利福尼亞州發(fā)射升空，飛向小行星“迪莫弗斯（Dimorphos）”和“迪迪莫斯（Didymos）”。該任務旨在測試是否可以通過人為干預，避免未來小行星對地球的沖撞，也是世界上首次行星防御測試。

據(jù)NASA介紹，“迪莫弗斯”直徑約為160米，距離地球約1100萬公里。“迪迪莫斯”則是一顆直徑達780米的小行星。“迪莫弗斯”圍繞著“迪迪莫斯”轉(zhuǎn)動，可簡單理解為月亮與地球的關(guān)系。這兩顆小行星都不會對地球構(gòu)成威脅。

觀測結(jié)果顯示，9月26日，總重600公斤的DART航天器以22500公里/小時的速度成功撞擊小行星“迪莫弗斯”，并最終使其軌道周期縮短了32分鐘。望遠鏡記錄的圖像顯示，撞擊后小行星上出現(xiàn)了壯觀的碎片爆發(fā)。

根據(jù)NASA的衡量標準，DART任務取得成功的最低要求是使目標小行星的軌道周期改變73秒，這意味著該任務的實際成果達到了最低基準的25倍以上。

NASA行星科學部主任洛里·格萊茲（Lori Glaze）表示，當前的觀測結(jié)果是了解DART航天器撞擊影響的重要一步。“我們正在開啟人類的一個新時代，在這個時代里，我們可能有能力保護自己免受危險的小行星撞擊傷害。”

NASA局長比爾·納爾遜（Bill Nelson）則稱這是“行星防御任務的分水嶺時刻”，“我們所有人都有責任保護我們的星球，畢竟這是我們唯一的家園……這項任務表明，NASA正在努力為宇宙拋給我們的任何事情做準備”。

并非杞人憂天

或許有人會想，小行星撞擊地球的概率有多大，人類為何要主動改變宇宙中其他天體的運動軌跡，是不是杞人憂天？

其實不然，小行星、彗星、太空巖石等天體撞擊事件并不罕見。也有人戲稱，在人類歷史長河中，其實有很多“擦肩而過的危險”。

不過，多數(shù)撞擊不會帶來什么危害，這主要是因為這些天體的體積不夠大。由于太空中直徑越大的小行星數(shù)量越少，它們撞擊地球的概率也就越低，因此多數(shù)撞擊都沒有造成太大影響。

據(jù)悉，通常落到地球上的都是一些極其微小的太空巖石顆粒，只有沙粒或豌豆大小，也就是我們見到的流星。更大的流星體和籃球差不多大，有時可以在穿越大氣層的過程中殘存下來，變成隕石。

根據(jù)NASA數(shù)據(jù)，每年大約會有一顆汽車大小的小行星撞擊大氣層一次。這些幾米長的太空巖石多數(shù)會在到達地表之前就燃燒殆盡，不會造成太大災害。在人類歷史記錄中，地外天體來襲并非個案。2013年，在俄羅斯車里雅賓斯克市，一顆直徑約20米的小行星在距離地面30公里的上空發(fā)生爆炸碎裂。當時，許多住宅的窗戶被爆炸的沖擊波震碎，部分建筑受損，還有千余人受到間接傷害。據(jù)科學家估計，發(fā)生如此規(guī)模的小行星撞擊事件概率很低，一個世紀中不會超過兩次。

另據(jù)記載，1908年，在俄羅斯通古斯河附近上空發(fā)生了一起隕石大爆炸，沖擊波將方圓650公里內(nèi)的窗戶玻璃震碎，超過2000平方公里的樹木焚毀。科學界普遍認為，通古斯河大爆炸的“肇事者”是一顆直徑65米左右的石質(zhì)小行星。

科學家指出，如果是更大型的天體撞擊地球，后果可能無法估量。

研究認為，一顆直徑1公里的小行星可以對一個法國大小的地區(qū)造成巨大破壞，并引發(fā)地震、火災、有毒氣體等。如果小行星直徑達到5公里，撞擊產(chǎn)生的沖擊波強度足以震碎整個歐洲的窗戶。如果小行星直徑達到10公里，則將導致大規(guī)模滅絕。

任務仍在繼續(xù)

DART任務協(xié)調(diào)負責人、美國約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室專家南希·查博特（Nancy Chabot）表示，DART任務提供了大量關(guān)于小行星性質(zhì)和動能撞擊有效性的數(shù)據(jù)，“任務團隊正在繼續(xù)研究這一豐富的數(shù)據(jù)集，以充分理解首次小行星偏轉(zhuǎn)測試的過程”。

NASA表示，調(diào)查小組會繼續(xù)利用各地的觀測設施，通過頻繁的觀察提高軌道周期的測量精度。NASA天文學家將研究DART航天器和意大利LICIACube立方星拍攝的“迪莫弗斯”小行星圖像，從而更精確地估測小行星的質(zhì)量和形狀。此外，歐洲航天局還計劃在2024年啟動一項名為“赫拉（Hera）”的探測任務，向“迪莫弗斯”和“迪迪莫斯”小行星系統(tǒng)發(fā)射新的探測器。該探測器預計會在2026年抵達目標，進一步觀察“迪莫弗斯”上的DART航天器撞擊坑，并嘗試精確測量該小行星的質(zhì)量。

天文學家指出，該項目對近地小行星防御具有很大意義。天文學界一般將距離地球2億公里的小行星視為近地小行星，認為它們與地球存在碰撞的風險。

◎ 來源| 浙江日報