人類首次主動撞擊小行星

編譯 李威

美國宇航局的飛鏢探測器于2021年11月從加利福尼亞州范登堡空軍基地發射升空

大多數航天科學家一想到他們的宇宙飛船將被砸成碎片，恐怕就會感到不寒而栗。但對于美國宇航局的飛鏢探測器任務的工作人員來說，探測器沒被摧毀反而會被歸結為失敗。

2022年9月末，耗資3.3億美元的航天器“飛鏢”迎面撞擊了印度洋上方約1 100萬公里的小行星迪莫波斯。這次撞擊的相對速度接近每秒7公里，撞擊后，這架500公斤級的探測器“粉身碎骨”。其目的為行星防御。

當然，這并不是說迪莫波斯這顆小行星會對人類構成威脅。飛鏢任務，或者說雙小行星重定向測試，是一項實驗，也是首個用來測試是否有可能使小行星撞擊地球的軌跡發生偏轉的任務。在恰當的時機推動小行星可以避免世界末日，讓人類避免遭受與恐龍相同的厄運。

一位藝術家對一顆大型小行星與地球相撞的描繪。這一事件在6 600萬年前使得恐龍滅絕

“這是一個非常復雜的宇宙臺球游戲，”美國宇航局飛鏢任務組成員、貝爾法斯特女王大學的天文學家艾倫·菲茨西蒙斯（Alan Fitzsimmons）教授說，“我們想做的是盡可能將小行星移動到更遠處?！?/p>

通過不斷掃描天空的望遠鏡，科學家們希望小行星在構成重大威脅時能引起人類的注意。“如果我們能夠提前看到足夠遠的距離，并且知道小行星可能帶來危險，那么將其推開要比好萊塢式炸毀安全得多。”華威大學博士生卡特里奧娜·麥克唐納（Catriona McDonald）說。

飛鏢探測器于2021年11月從范登堡空軍基地發射。撞擊前一晚，控制權轉交給飛鏢的軟件系統，讓探測器進入休眠狀態。撞擊那天，飛鏢的相機和另外兩個之前釋放的名為小立方衛星的意大利小型探測器記錄下碰撞過程，見證了這一奇觀。

在研究天體的運動過程時，必須謹慎行事。飛鏢任務已經做好了完備的計劃，確保探測器不會無意中將迪莫波斯撞到與地球迎面相遇的路線上。這塊160多米寬的巖石圍繞著另一顆被稱為迪迪莫斯的更大的小行星運行。當探測器撞上去時，撞擊只產生塵埃云，并使迪莫波斯與迪迪莫斯的距離更近。

“這一過程不會產生任何危險，”愛丁堡大學的天文學家、飛鏢任務科學團隊成員科林·斯諾德格拉斯（Colin Snodgrass）教授說，“我們只是改變了它圍繞另一顆更大的小行星運動的軌道，而沒有改變它圍繞太陽的軌道。它不會朝著地球沖過來的?！?/p>

天文學家將使用地面望遠鏡觀察探測器碰撞前后的小行星。在肯尼亞北部圖爾卡納盆地研究所安裝的一架新望遠鏡負責捕捉撞擊時刻的情景，并觀測產生的塵埃云。碎片的數量取決于撞擊的能量，也與迪莫波斯的巖石類型以及構成物質是松散的還是緊密結合的等因素有關?！拔覀兊闹饕蝿帐菍π行欠烙臏y試，但與此同時，我們可以了解到很多關于小行星的信息?！彼怪Z德格拉斯說。

這里是2013年在俄羅斯車里雅賓斯克鎮爆炸的流星的撞擊地點

美國宇航局的雙小行星重定向測試或者叫飛鏢任務，目的是令探測器與小行星碰撞并觀測它的偏轉

在碰撞發生后，科學家們計算出迪莫波斯受到撞擊影響的程度。為此，他們監測較大的小行星迪迪莫斯的亮度。每當迪莫波斯運行一圈時，中心小行星都會略微變暗。目前，迪莫波斯繞迪迪莫斯飛行一周大約需要12個小時，但飛鏢撞擊它之后，軌道略微收緊，飛行的速度比以前快幾分鐘。

天文學家追蹤了大約30 000顆經過地球軌道附近的小行星和彗星。那些在大小上與6 600萬年前滅亡恐龍的10公里寬的小行星相當的小天體，并不會在未來幾百年內撞擊地球。但較小的天體更難被發現，因此仍然有可能造成相當大的損害。2013年在俄羅斯車里雅賓斯克上空爆炸的流星不到20米寬，但產生的沖擊波造成1 600人受傷，其中大部分是由飛濺的玻璃和倒塌的墻壁導致的。

考慮到之前實施的小行星任務以及強大的計算機模擬性能，科學家真的需要將航天器撞向小行星才能了解到會發生的現象嗎？菲茨西蒙斯是這么認為的：“我們知道小行星是由什么組成的，但我們往往不知道它們是如何組合在一起的，因此也不知道當迪莫波斯被擊中時會移動多少距離。在小行星沖過來時才想測試撞擊它這種方法是否有效，恐怕就來不及了?！?/p>

資料來源 The Guardian