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(fā)射升空

大多數(shù)航天科學(xué)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(wù)的工作人員來說，探測器沒被摧毀反而會被歸結(jié)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(dāng)然，這并不是說迪莫波斯這顆小行星會對人類構(gòu)成威脅。飛鏢任務(wù)，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(fā)生偏轉(zhuǎn)的任務(wù)。在恰當(dāng)?shù)臅r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(shù)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(fù)雜的宇宙臺球游戲，”美國宇航局飛鏢任務(wù)組成員、貝爾法斯特女王大學(xué)的天文學(xué)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(yuǎn)處?！?/p>

通過不斷掃描天空的望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們希望小行星在構(gòu)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(yuǎn)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?！比A威大學(xué)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(fā)射。撞擊前一晚，控制權(quán)轉(zhuǎn)交給飛鏢的軟件系統(tǒng)，讓探測器進(jìn)入休眠狀態(tài)。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(wèi)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(jǐn)慎行事。飛鏢任務(wù)已經(jīng)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(dāng)探測器撞上去時，撞擊只產(chǎn)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(chǎn)生任何危險，”愛丁堡大學(xué)的天文學(xué)家、飛鏢任務(wù)科學(xué)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。”

天文學(xué)家將使用地面望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡負(fù)責(zé)捕捉撞擊時刻的情景，并觀測產(chǎn)生的塵埃云。碎片的數(shù)量取決于撞擊的能量，也與迪莫波斯的巖石類型以及構(gòu)成物質(zhì)是松散的還是緊密結(jié)合的等因素有關(guān)?！拔覀兊闹饕蝿?wù)是對行星防御的測試，但與此同時，我們可以了解到很多關(guān)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?yán)镅刨e斯克鎮(zhèn)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(wù)，目的是令探測器與小行星碰撞并觀測它的偏轉(zhuǎn)

在碰撞發(fā)生后，科學(xué)家們計算出迪莫波斯受到撞擊影響的程度。為此，他們監(jiān)測較大的小行星迪迪莫斯的亮度。每當(dāng)?shù)夏ㄋ惯\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(xué)家追蹤了大約30 000顆經(jīng)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(dāng)?shù)男√祗w，并不會在未來幾百年內(nèi)撞擊地球。但較小的天體更難被發(fā)現(xiàn)，因此仍然有可能造成相當(dāng)大的損害。2013年在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克上空爆炸的流星不到20米寬，但產(chǎn)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(dǎo)致的。

考慮到之前實施的小行星任務(wù)以及強大的計算機模擬性能，科學(xué)家真的需要將航天器撞向小行星才能了解到會發(fā)生的現(xiàn)象嗎？菲茨西蒙斯是這么認(rèn)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(dāng)?shù)夏ㄋ贡粨糁袝r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