人類首次主動(dòng)撞擊小行星

編譯 李威

美國(guó)宇航局的飛鏢探測(cè)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(huì)感到不寒而栗。但對(duì)于美國(guó)宇航局的飛鏢探測(cè)器任務(wù)的工作人員來(lái)說(shuō)，探測(cè)器沒(méi)被摧毀反而會(huì)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(wàn)公里的小行星迪莫波斯。這次撞擊的相對(duì)速度接近每秒7公里，撞擊后，這架500公斤級(jí)的探測(cè)器“粉身碎骨”。其目的為行星防御。

當(dāng)然，這并不是說(shuō)迪莫波斯這顆小行星會(huì)對(duì)人類構(gòu)成威脅。飛鏢任務(wù)，或者說(shuō)雙小行星重定向測(cè)試，是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，也是首個(gè)用來(lái)測(cè)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(shí)機(jī)推動(dòng)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(yùn)。

一位藝術(shù)家對(duì)一顆大型小行星與地球相撞的描繪。這一事件在6 600萬(wàn)年前使得恐龍滅絕

“這是一個(gè)非常復(fù)雜的宇宙臺(tái)球游戲，”美國(guó)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(shuō)，“我們想做的是盡可能將小行星移動(dòng)到更遠(yuǎn)處?！?/p>

通過(guò)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(shí)能引起人類的注意?！叭绻覀兡軌蛱崆翱吹阶銐蜻h(yuǎn)的距離，并且知道小行星可能帶來(lái)危險(xiǎn)，那么將其推開(kāi)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(shuō)。

飛鏢探測(cè)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(cè)器進(jìn)入休眠狀態(tài)。撞擊那天，飛鏢的相機(jī)和另外兩個(gè)之前釋放的名為小立方衛(wèi)星的意大利小型探測(cè)器記錄下碰撞過(guò)程，見(jiàn)證了這一奇觀。

在研究天體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)，必須謹(jǐn)慎行事。飛鏢任務(wù)已經(jīng)做好了完備的計(jì)劃，確保探測(cè)器不會(huì)無(wú)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(yùn)行。當(dāng)探測(cè)器撞上去時(shí)，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(guò)程不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)，”愛(ài)丁堡大學(xué)的天文學(xué)家、飛鏢任務(wù)科學(xué)團(tuán)隊(duì)成員科林·斯諾德格拉斯（Colin Snodgrass）教授說(shuō)，“我們只是改變了它圍繞另一顆更大的小行星運(yùn)動(dòng)的軌道，而沒(méi)有改變它圍繞太陽(yáng)的軌道。它不會(huì)朝著地球沖過(guò)來(lái)的?！?/p>

天文學(xué)家將使用地面望遠(yuǎn)鏡觀察探測(cè)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(shí)刻的情景，并觀測(cè)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(duì)行星防御的測(cè)試，但與此同時(shí)，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(shuō)。

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(diǎn)

美國(guó)宇航局的雙小行星重定向測(cè)試或者叫飛鏢任務(wù)，目的是令探測(cè)器與小行星碰撞并觀測(cè)它的偏轉(zhuǎn)

在碰撞發(fā)生后，科學(xué)家們計(jì)算出迪莫波斯受到撞擊影響的程度。為此，他們監(jiān)測(cè)較大的小行星迪迪莫斯的亮度。每當(dāng)?shù)夏ㄋ惯\(yùn)行一圈時(shí)，中心小行星都會(huì)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(gè)小時(shí)，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(guò)地球軌道附近的小行星和彗星。那些在大小上與6 600萬(wàn)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(huì)在未來(lái)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(shí)施的小行星任務(wù)以及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)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(huì)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(shí)會(huì)移動(dòng)多少距離。在小行星沖過(guò)來(lái)時(shí)才想測(cè)試撞擊它這種方法是否有效，恐怕就來(lái)不及了?！?/p>

資料來(lái)源 The Guardian