地球防御计划启动：美飞行器将撞击小行星，试图改变其飞行方向

有史以来第一次，人类试图改变天体的运行。

艺术家笔下描绘的DART飞行器正在靠近“迪莫波斯”。DART携带有一枚离体小卫星，可以监视撞击过程，观测撞击效果。NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

7月27日，DART飞行器光学导航系统拍摄的“迪蒂莫斯”和“迪莫波斯”双小行星系统。NASA

2022年9月27日（北京时间）或将成为历史性的一天。在这一天，一枚人类飞行器将主动撞击一颗近地小行星，以检验人类改变自己命运的能力。

这枚飞行器名为DART，全称为“双小行星转向测试（Double Asteroid Redirection Test）”，是人类首个试图展示自己偏转小行星能力的空间计划。

近几十年来，科学家不断地扫描天空，在地球附近寻找那些可能有危害的小行星。随着被发现的近地小行星的数量与日俱增，人们逐渐意识到，应该将部分注意力转移到如何保护地球免遭这些太空巨石撞击的方向上来。可行的技术理论上还是有的，其中之一是动用“暴力”，DART此行就是为了验证这一技术。

DART将于北京时间9月27日早上7时14分主动撞向直径170米的小行星“迪莫波斯（Dimorphos）”。

“迪莫波斯”隶属于一个双体系统，它和另外一颗小行星——直径780米的“迪蒂莫斯”是一对儿。

之所以选择“迪莫波斯”作为撞击目标，是因为“迪莫波斯”围绕“迪蒂莫斯”运行，DART的撞击只会影响作为卫星的“迪莫波斯”的运行轨道。而这一对小行星作为一个整体，其飞行方向被改变并发生意外的可能性很小。

DART 将以每秒6.6千米（每小时2.4万千米）的相对速度撞向“迪莫波斯”。如果撞击成功，“迪莫波斯”的轨道速度将会发生微弱的变化，“迪莫波斯”作为一颗卫星的公转周期也会发生变化。研究人员表示，地面望远镜将会对“迪莫波斯”进行观测，以检验测试成果。而DART自己也携带有一枚离体小卫星，可以监视撞击过程，观测撞击效果。

DART用来改变小行星轨道的技术被称为“动能撞击（kinetic impact）”。理论上改变小行星轨道的方法有多种。另一种方法被称为“引力拖拉（gravity tractor）”。这种技术需要发射一枚巨大的飞行器，停泊在小行星附近。虽然飞行器和小行星的体积和质量差异巨大，但也能产生引力，将小行星拉向自己所在的方向。理论上只要点燃飞行器的离子引擎，就能使小行星逐渐偏离轨道。理论上人们还可以在小行星表面安放一张巨大的太阳帆，利用太阳光压将小行星推离轨道。

不过方法虽多，这些方法都只能对个头小的小行星有效。体型大的，直径超过1千米的，就撼不动了。要想改变大型小行星的轨道，目前人们所能想到的可用技术只有一个，也就是核弹。

幸运的是，到目前为止人们还没有发现任何直径超过1千米的已知小天体对地球有威胁，至少在未来100年内是这样。

天文学家预测轨道与地球相交的较大小天体数量大约在2.5万个左右。在这些小天体中，直径超过1千米，一旦与地球相撞，足以对整个人类文明构成威胁的小天体，已有97%被发现；直径超过140米，可以造成局部性破坏的小天体，已有42%被发现。而所有这些已被发现的小天体中，没有一个会在未来100年内与地球相撞。

目前人类每年平均能够发现大约500个较大的近地小天体。以此速度，要发现所有2.5万颗直径超过140米的小天体，还需要大约30年时间。为了加速这一进程，NASA计划在2026年之后发射“近地天体巡天探测器（NEO Surveyor）”，以寻找和识别所有直径大于140米且在地球周边5000万千米范围内活动的高危小行星和彗星。根据规划，NEO将用10年时间完成这一任务。

DART是人类首个用来“撞击”，而非“探测”小行星的空间飞行器。让我们期待9月27日DART与“迪蒂莫斯”和“迪莫波斯”的相会。因为这次相会的成功与否，从某种程度上，意味着人类是否能够凭借现有的技术，获得守卫家园的信心。

DART在飞往目标的过程中，使用木星及其卫星对导航系统进行了测试。拍摄这张照片时，飞行器距离地球约2600万千米，距离木星约7亿千米。NASA

参考
Double Asteroid Redirection Test
https://www.nasa.gov/planetarydefense/dart/dart-news