朱秋雨

當行星撞上地球,人類該如何應對?6900萬年前小行星撞擊地球導致恐龍滅絕的悲劇,給人類留下了心理陰影,影視作品和科幻小說都試圖對此提出解決方案。
電影《獨行月球》提出“月盾計劃”的方案,即人類在月球上部署重型核彈,先摧毀小行星,再利用月球對地球進行掩護,抵擋小行星爆炸產生的碎片。
美國電影《不要抬頭》里,面對一顆還有六個月就要摧毀地球的彗星,美國政府打算用飛船將大量核彈運送到太空,利用爆炸的沖擊力將彗星推離地球。
阻擋行星毀滅地球的想象,隨著一個名為“雙小行星重定向測試”(DART)的任務啟動,走向現實。
北京時間9月26日,一顆被人類發現了26年的小行星慘遭宇宙飛船“碰瓷”。根據人類過去對其運行路徑的監測和理解,美國宇航局(NASA)當天成功引導一艘宇宙飛船撞向了它。
南非天文臺望遠鏡觀測到了這一幕。一路向前的飛行器,在太空中徑直撞向了比它體積大很多的小行星,將它往前推了一把。隨后,飛行器像塵埃般消失在太空中。
據NASA解釋,該小行星沒有對地球造成威脅的可能。之所以會選擇撞擊它,是希望將其當作一項科學應用研究。
這也是全球首次“行星防御”任務的實地試驗。類似試驗已經在多國部署,歐空局、中國都宣布,未來5年內將執行小行星防御計劃。
當人類擁有主動干預行星路徑的能力時,究竟預示著怎樣的星辰大海?
9月26日,那顆被飛船撞擊的行星仍在運轉著。從NASA官網上傳的高清衛星圖可以看出,它就像一個普通的石頭,表面坑坑洼洼,一直保持低速運轉。
不過,這次人類首個主動防御“行星撞地球”的任務,瞄準的行星并非只有一個。
任務的目標是一個雙星小行星系統,名字叫Didymos,古希臘語的“雙胞胎”之意。主星迪迪莫斯(Didymos)直徑780米,相當于古羅馬斗獸場般大。它的小衛星名叫迪莫弗斯(Dimorphos),每11小時55分鐘圍繞主星轉一圈。
這兩顆行星在1996年被科學家發現,因為離地球不夠遠,被列為對地球有潛在危險的小行星以及近地天體。在天文學上,距離太陽最近小于1.3Au(Au為天文單位,1Au等效日地平均距離,即約1.5億千米)的小天體,都是近地天體。
截至2020年,人類已經發現了2.8萬余顆近地小行星。這些小行星在環繞太陽運行時,也可能飛掠地球,上演真實的“火星撞地球”事件。
2020年12月的一個清晨,我國青海玉樹的夜空突現一個飛行火球,拖著長尾,以接近水平的角度飛向地面。隨后該火球出現了多次空爆,將夜空照亮如同白晝。類似奇觀在約1分鐘后結束,天地恢復平靜,無人傷亡。
科學家后來研究發現,這是一次典型的近地小行星“追尾”地球事故。而且,沿著晨昏線飛行的小行星撞地球時,運行路徑是人類觀測的死角,很難事先預報。
截至2020年,人類已經發現了2.8萬余顆近地小行星。這些小行星在環繞太陽運行時,也可能飛掠地球,上演真實的“火星撞地球”事件。
每次小行星無預告的突然降落,都讓人類社會體會到沖擊和失控感。
因此這一次,DART任務想主動出擊,先撞擊小行星。貝爾法斯特女王大學天體物理學家艾倫·菲茨西蒙斯在受訪時表示,DART的目的不在于撞毀小行星, 而是測試此前從未試過的小行星軌跡改變技術。“今后如果地球面臨被小行星撞擊的風險,就可以采用類似辦法。”
當地時間2021年11月,搭載著馬斯克SpaceX獵鷹9號火箭,DART航天器在加州范登堡空軍基地發射升空。經過10個月的飛行,航天器終于抵達迪迪莫斯附近,自殺式撞擊任務即將實施。
據悉,在撞擊發生4小時前,航天器變得完全自主。地面控制人員只保留手動指揮的能力。
策劃DART的科學家安德魯·里夫金、南希·查博特等人曾在一篇論文中解釋,撞擊的最佳時間就是2022年。因為這兩顆小行星正好運行至近地球的距離,也是截至2062年前雷達測量星體的最佳機會。
9月26日,DART航天器以每秒6.1公里的速度徑直撞向了“雙胞胎”中更小的迪莫弗斯。它的角色相當于地球旁邊的月亮。受到沖撞的迪莫弗斯往前運行了一把。整個過程就像“以卵擊石”。
與現實的物體做類比,DART航天器與幾臺自動販賣機一樣重。而它瞄準的“月亮”直徑有160米,與城市里的高樓大廈相當。科學家預計,其與埃及金字塔一般重。
DART這次想要證明的,正是用質量較小的飛船高速撞擊大目標時,目前的技術是否到位。
NASA預計,如果這次“自殺式俯沖”順利,迪莫弗斯將被人類行為推入更近、更短的軌道運行,其圍繞主星一圈的周期將被縮短10分鐘。
不過,航天器的成功“自殺”只是第一步。DART航天器能否達到預期效果,還需科學家團隊進一步檢驗。NASA科學家透露,未來將通過意大利航天局專門用來拍攝迪莫弗斯的衛星CubeSat、哈勃望遠鏡等,觀測“雙胞胎”。最后的成效確認短則需要幾周,長則幾個月。
