▲DART航天器撞擊小行星示意圖,。圖/IC photo

北京時(shí)間9月27日早上7時(shí)14分，由美國宇航局（NASA）發(fā)射的DART航天器,，成功撞擊距地1100萬千米的一顆小行星,，迫使它輕微地改變了原有軌道。

這樣以往在科幻片里才能看到的場景,，如今已在現(xiàn)實(shí)上演,。此次行星防御演習(xí)有什么值得關(guān)注的地方，又有什么價(jià)值,？這些問題成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。

對地球安全具有潛在威脅

此次美國宇航局這項(xiàng)測試之所以受到廣泛關(guān)注,，主要因?yàn)檫@是人類第一次嘗試改變小行星的軌道,，從而為天文學(xué)家們的種種設(shè)想提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名為雙小行星重定向測試（Double Asteroid Redirection Test,，DART）,，這個(gè)縮寫詞也是“飛鏢”的意思。DART衛(wèi)星質(zhì)量大約為570千克,，它飛到了距離地球在1100萬千米之外,，以每秒6.2千米的速度迎面撞擊孿小星（Dimorphos，直徑約160米,，質(zhì)量估計(jì)在50億千克）,。

顧名思義，還有一顆孿大星（Didymos,，直徑約780米）,，它們組成雙行星系統(tǒng),，兩者中心點(diǎn)相距1.18千米，以11小時(shí)55分鐘的周期相互繞轉(zhuǎn),。

天文學(xué)家經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),，這對小行星運(yùn)行時(shí)，偶爾會相對靠近我們的地球,。遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),，它們稍微超出火星軌道之外，所以被歸類為阿莫爾族小行星,，即在地球軌道之外的近地小行星,，也是對地球安全具有潛在威脅的小行星。

此次目標(biāo)是撞擊孿小星,，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律,，撞擊將會讓孿小星速度被降低0.7毫米/秒，它們相互繞轉(zhuǎn)的周期縮短幾分鐘,。而這個(gè)改變量,，足以被地球上的望遠(yuǎn)鏡觀察和測量，又不至于對其公轉(zhuǎn)速度和軌道有較大改變,，從而不增加對地球安全的威脅,。

后續(xù)幾周內(nèi)，地面觀測將嘗試證實(shí)這一點(diǎn),。

▲2021年10月4日，技術(shù)人員準(zhǔn)備將美國宇航局DART航天器從集裝箱轉(zhuǎn)移到加利福尼亞州某空間運(yùn)營設(shè)施內(nèi)的工作臺上,。圖/NASA官網(wǎng)

小行星撞擊帶來的毀滅與生機(jī)

人類對小行星的探測,，才剛剛開始；而人類跟小行星的恩怨,，卻早已發(fā)生,。

毀滅地球的方式有多少種？其實(shí),，我們的頭頂經(jīng)常會有小行星飛過,，有的甚至低于月球軌道。

除了火星與木星之間包含百萬顆小行星的主帶,，還有少量小行星分布在太陽系各處,。如果它們的軌道能夠延伸到地球軌道附近（距太陽0.983～1.3倍天文單位之間，日地平均距離是1天文單位）,，那么它就是近地小天體,，有機(jī)會接近地球；如果它的軌道平面還跟地球軌道有交叉,，就可能會撞上地球,，從而升級為具有潛在威脅的小天體,，甚至被冠上了令人驚悚的名號“末日小行星”。

當(dāng)前各天文臺已經(jīng)記錄在案的近地小天體有29000顆,，對地球有威脅的有2270顆（直徑在140米以上）,。對于這類小行星，天文學(xué)家和各國軍方都予以密切注視,，分析它們未來的軌道演化,，尤其是與地球相撞的概率。

當(dāng)然,，我們不會“坐以待斃”,，不得已時(shí)還要主動出擊。

自從1801年1月1日,，人類發(fā)現(xiàn)第一顆小行星谷神星以來,，尤其是得益于在地球上發(fā)現(xiàn)的各類隕石信息，天文學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家們已經(jīng)把小行星的前世今生基本弄清楚了,。

天文學(xué)家鐘愛它們,，因?yàn)樾⌒行鞘翘栂笛莼^程中遺留下來的，保留了太陽系早期歷史的寶貴信息,。人類的未來也可能要仰仗它們,，因?yàn)樾⌒行巧咸N(yùn)藏著大量的資源。事實(shí)上,，我們地球上的水,、金屬礦藏等很多資源，本身就是在地球演化后期,，撞擊到地球上的小行星們帶來的,。

當(dāng)然，“末日小行星”對地球人類未來的威脅,，是必須首先考慮的,。

地球上至今仍然保存著不少巨型隕石坑，它們都曾經(jīng)在地球上掀起過災(zāi)難,。了解恐龍的人們都知道，在6600萬年前,，一顆直徑約10千米的小行星撞擊到墨西哥的尤卡坦半島,，漫天的塵埃導(dǎo)致地球氣溫降低，包括恐龍?jiān)趦?nèi)的動植物普遍滅絕,。

▲NASA發(fā)布撞擊成功的消息。截圖來自NASA社交媒體官方賬號

探索是為了避免更大的危險(xiǎn)

人類顯然不能再重蹈恐龍的覆轍,。

其實(shí),，危險(xiǎn)不是沒有,。2013年2月15日，一顆直徑20米的小行星在俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州上空近30千米處爆炸,，威力大約為45萬噸TNT炸藥,，造成1600人受傷。更恐怖的是,，我們歸類的“末日小行星”都是直徑比較大的,，而這顆小行星太小了，以至于天文學(xué)家壓根沒發(fā)現(xiàn)它的存在,。

所以,，對天文學(xué)家和各國軍方來說，還有很多工作要做,，很多天文臺本身也承擔(dān)著監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)近地小行星的任務(wù),。

對于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的“末日小行星”，萬一它們的軌跡直沖地球而來怎么辦,？科學(xué)家們也設(shè)想了許多應(yīng)對手段,，比如給小行星提前安裝推進(jìn)器，或者太陽反射鏡,，逐漸改變它們的軌道,；還可以更猛烈一些，使用衛(wèi)星撞擊甚至核彈爆炸的方式,。

在劉慈欣的小說《流浪地球》里,，人類“駕駛”地球經(jīng)過小行星帶，動用了最猛烈的武器“反物質(zhì)彈”來清除擋路的小行星,。

2012年,，我國的嫦娥二號衛(wèi)星在完成探測月球的任務(wù)之后，飛越進(jìn)入深空,，在距離地球約700萬千米的地方,，近距離造訪了4179號圖塔蒂斯小行星（意思是“戰(zhàn)神”），完成了25分鐘的拍攝,，并把數(shù)據(jù)傳輸回來,，從而令中國躋身原本只有美歐日的小行星深空探測的行列。

人類主動深入太空找到小行星,，并對它們進(jìn)行探測,、采樣或者撞擊測試，這本身就是人類航天能力的一種標(biāo)志,。

在此次撞擊測試中,，NASA還提前釋放了一顆微型衛(wèi)星，更精細(xì)地觀測DART撞擊產(chǎn)生的痕跡，尋找有價(jià)值的科學(xué)信息,。

面對宇宙中不可知的危險(xiǎn),，人類所做的探索和大膽嘗試，都是為了盡力避免意外和悲劇再次上演,。

撰稿/孫正凡

校對/劉越