現實(shí)版「流浪地球」！NASA航天器「自殺式」撞擊直徑160米小行星，試圖改變后者航道

這是人類(lèi)首次“行星防御”任務(wù)。

電影《流浪地球》中，為了讓地球擺脫木星引力鎖定，吳京扮演的人物駕駛飛船沖向木星并通過(guò)自殺式爆炸點(diǎn)燃木星中的氫氣，繼而利用沖擊波改變了地球的航道。

而就在剛剛，電影走入了現實(shí)——一臺名為“DART”的航天器自殺式撞擊了一顆小行星，目的是改變小行星的運行軌道，以驗證這類(lèi)方式保護地球的可能性。

整個(gè)撞擊過(guò)程也被“DART”上搭載的成像航天器LICIACube所記錄，隨著(zhù)撞擊的發(fā)生，這一段以實(shí)時(shí)傳輸照片構成的影像也成為“DART”的最后記錄：

1100萬(wàn)公里外，人類(lèi)首次航天器撞擊小行星實(shí)驗

此次任務(wù)名為“雙小行星重定向測試”（DART），由NASA于去年底啟動(dòng)，是人類(lèi)首次“行星防御”任務(wù)的實(shí)地試驗。

執行任務(wù)的“DART”航天器總重600kg，于2021年11月23日搭乘SpaceX的獵鷹九號發(fā)射升空。它的撞擊目標是一顆名為Dimorphos、直徑約160米的小行星，長(cháng)度相當于羅馬競技場(chǎng)，以11小時(shí)55分鐘的運行周期圍繞著(zhù)一顆體積更大、直徑780米的小行星Didymos旋轉。

根據NASA的計劃，DART航天器將以每秒6.1公里的速度撞向“Dimorphos”。當然，鑒于航天器的體積遠小于小行星，它此次任務(wù)的目的也不是撞毀“Dimorphos”，而是嘗試改變其航道。

NASA科學(xué)家預計，如果撞擊順利達到預期效果，“Dimorphos”圍繞“Didymos”旋轉的軌道周期將會(huì )縮短幾分鐘。

據悉，在撞擊發(fā)生4小時(shí)前，航天器將變得完全自主，而地面控制人員將保留手動(dòng)指揮的能力。而在撞擊前一小時(shí)，航天器將重新定位到Dimorphus而非Didymos。

因為此次撞擊發(fā)生在距離地球1100萬(wàn)公里處，因而任務(wù)不會(huì )對地球造成威脅。至于最終航天器的自殺式任務(wù)是否真的將“Dimorphos”撞離原先的軌道，還需要科學(xué)家團隊在之后通過(guò)詹姆斯韋伯望遠鏡、哈勃、小行星上的Lucy飛船以及地球上的望遠鏡來(lái)觀(guān)測它的軌跡變化來(lái)確認，最終結果的確認短則需要幾周，長(cháng)則幾個(gè)月。

如果小行星撞擊地球……

依據NASA的統計，繞地球飛行的小行星數量達到了2.8萬(wàn)顆之多。一旦小行星撞擊地球，所造成的的毀滅有多嚴重？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，大家第一時(shí)間想到的或許就是恐龍物種的毀滅，但更具體點(diǎn)，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員李明濤曾介紹稱(chēng)：

10米至20米直徑的小行星會(huì )在低空大氣中發(fā)生空爆，產(chǎn)生的沖擊波可能造成城鎮級危害；140米直徑的小行星會(huì )使我國一個(gè)省或歐洲一個(gè)國家面積的區域受創(chuàng )；300米直徑的小行星會(huì )使澳大利亞面積的區域受到嚴重損傷；1000米直徑的小行星則會(huì )造成全球性災難。

最近的一次小行星撞擊事件發(fā)生在2013年俄羅斯的車(chē)里雅賓斯克，彼時(shí)一顆直徑約18米的近地小行星進(jìn)入大氣層并在距地面30公里處爆炸并產(chǎn)生大量碎片，形成了所謂“隕石雨”。

在這之前，由于直徑不大，該小行星在宇宙中并沒(méi)有被檢測到，直到落入大氣層才被美國的衛星發(fā)現。最終，該小行星的強烈沖擊波導致車(chē)里雅賓斯克州城內大量建筑物的玻璃被震碎?，造成1491人受傷。

車(chē)里雅賓斯克事件｜Sergey Zhabin

如果此次任務(wù)最終奏效，將證明人類(lèi)擁有保護自身的技術(shù)能力。

當然，我們也需要注意，此次任務(wù)能夠發(fā)揮作用有一個(gè)前提——需要盡早發(fā)現有威脅的小行星，才便于航天機構執行任務(wù)，如同DART任務(wù)協(xié)調負責人Nancy Chabot所說(shuō)：“這不是你能拖到最后一刻才做的事，你需要提前多年采取行動(dòng)。”

比如此次任務(wù)，從發(fā)射升空到最后撞毀就歷時(shí)10個(gè)月時(shí)間。

此外，除了找出小行星，如何挖掘小行星觀(guān)測到的海量數據，怎樣減少觀(guān)測誤差、提升預報精度，如何通過(guò)綜合手段探測小行星的理化特性進(jìn)而研判撞擊效應……這一系列問(wèn)題都是現存的技術(shù)挑戰。

全球“行星防御”進(jìn)行時(shí)……

在國際層面，早在2013年12月，聯(lián)合國就成立了小行星預警組織，一旦發(fā)現小行星有可能與地球發(fā)生碰撞時(shí)，就會(huì )將消息通知成員國（我國已加入）。

如果說(shuō)這之前國際主要聚焦小行星的發(fā)現與監測，那么現在，各國都逐漸聚焦在如何實(shí)施主動(dòng)手段以避免小行星撞擊地球。

比如美國，依據《華爾街日報》報道，NASA正在推動(dòng)“近地天體勘測者”太空望遠鏡的研制工作，作為“行星防御任務(wù)”的另一組成部分，它配置的紅外成像設備有助于更快確定小行星的大小和軌跡。NASA希望在2028年能夠將該設備送入太空。

與此同時(shí)就在今年4月，美國國家科學(xué)院、工程院和醫學(xué)院發(fā)布了行星科學(xué)“十年規劃”，將“行星防御任務(wù)”列為美國未來(lái)十年的重點(diǎn)項目之一。在NASA的規劃中，除了通過(guò)航天器自殺式撞擊來(lái)改變小行星航道，他們還設想了一些其他方案，包括使用離子束轟擊小行星，以及研發(fā)“引力牽引航天器”來(lái)拖拽小行星等等。

美國之外，我國眼下也有著(zhù)相關(guān)部署。今年4月的航天日上，中國國家航天局副局長(cháng)吳艷華當天透露，中國將著(zhù)手組建“近地小行星防御系統”，主要對小行星進(jìn)行監測，判斷危害等級，然后采取主動(dòng)手段破壞小行星的結構，或讓小行星的軌道發(fā)生偏轉。

依據規劃，我國將在2025年、2026年實(shí)施一次對某一顆有威脅的小行星，既進(jìn)行抵近觀(guān)測，又實(shí)施就近撞擊，就改變它軌道進(jìn)行技術(shù)實(shí)驗。

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