NASA: 我们能否阻挡小行星撞击地球？看专家如何解读

我们能否阻挡小行星撞击地球？专家解读美国航天局的DART任务

一艘高尔夫球场大小的航天器已经瞄准了一颗小行星，并计划通过撞击使这颗小行星的路线能够有所偏转。这一测试致力于检验我们的技术能力是否已经做好准备，以应对未来可能出现的小行星撞击的威胁。

11月23日，双体小行星重定向测试任务搭载着SpaceX火箭在加利福尼亚州发射升空，它将于明年9月抵达目标行星系统。

航天器将飞行至埃莫行星群的迪蒂莫斯行星。迪蒂莫斯行星有一颗小月亮或者说”小卫星”Dimorphos围绕其旋转，一圈约12小时。这颗相对小一半的卫星便是DART的目标。

我们正面临着来自小行星的毁灭性打击吗？

我们在很多小行星撞击地球的灾难电影中可以看到这一毁灭性灾难，类似于几百万年前小行星撞击地球造成恐龙灭绝的场景。那么，这一场景现在可能发生吗？

事实上，地球经常遭受直径1-20米的小行星撞击。但是几乎所有此类大小的行星都在大气层摩擦中燃尽了，因此，几乎没有伤害性。

行星大小与能够产生破坏力的行星撞击的频率成反比，行星越小，频率越小，反之同理。这意味着，相比于大型行星撞击，我们更容易受到小行星的撞击，而这仅仅是因为，太空中更多的是小型物体。

图：白天小行星的影响（黄色）以及夜晚小行星的影响（蓝色）。每一点的大小根据光学辐射能量影响同比例形成。

一般平均每50万年会有一颗直径1千米的小行星撞击地球。最近的一次撞击是2万年前的一颗小行星撞击地球形成了特鲁姆撞击坑。每隔200万年会出现一个直径5千米的小行星撞击地球。

2013年，曾影响俄罗斯6座城市并破坏了部分建筑，导致1500名民众受伤的车里雅宾斯克流星体估计直径约20米。

基于对未来大行星撞击地球的担心与恐惧，美国航天局提出了DART任务。

都灵等级是用来区分近地天体危险性的一种工具。它用0-10 来区分危险性，0等级意味着仅有很小的可能造成破坏，几乎可以忽略不计，而10等级意味着物体的体积足以引发全球灾难，具有毁灭性打击。

导致非鸟类恐龙灭绝的齐克苏布撞击的等级便是10级。创造了巴林格陨石坑的撞击以及1908年的通古斯卡事件的撞击的都灵等级都是8级。

随着网络新闻的增长和个人拍摄新闻事件能力的提升，近地小行星越来越容易造成公众恐慌。最近美国航天局持续关注贝努小行星，这颗行星当前被认为是累计最大危险级的行星。（你也可以持续关注）

贝努行星直径500米，冲击地球后能够产生直径5千米的陨石坑。但是，美国航天局同时也表示，贝努行星很大程度上会与我们擦肩而过。

为冲击做好准备

在迪蒂莫斯和Dimorphos绕恒星旋转的轨道上，其某一点距离地球约590万千米。虽然，仍然比月球远，但是已经是非常靠近地球的小行星了，因此，DART任务才将目标着眼于Dimorphos.

DART任务探测器将花费10个月左右的时间抵达迪蒂莫斯行星，当靠近这颗行星后，探测器将稍微改变方向并以约每秒6.6千米的速度冲向Dimorphos。

图片展示了DART绕恒星的轨迹。粉色=DART| 绿色=迪蒂莫斯|蓝色=地球 | 绿松石=2001 CB21 |金色=3361 俄耳普斯

稍大些的迪蒂莫斯直径有780米，因此，DART探测器能够更好的找准目标。当DART探测器探测到更小一些的直径约160米的Dimorphos星后，它可以在最后一刻调整方向，并冲向Dimorphos.

Dimorphos的质量达到480万吨，而DART探测器的冲击重量将有550千克。当其以每秒6.6千米的速度冲向Dimorphos行星预计点后，它将会转变成巨大的冲击力，从而改变这一类月球卫星环迪蒂莫斯运行的轨迹。

这一约1%的改变将会在几周或几个月后由地面望远镜探测到。尽管这一改变或许并不起眼，但是，事实上1%是一个非常客观的变动。如果DART探测器是冲向一颗单独的小行星，其绕恒星旋转的轨道周期将仅改变0.0000006%，并且需要在很多年后才会被探测到。

因此，我们能够在地球上探测到这1%的变化，同时，这一对双胞胎也将继续围绕其恒星旋转。在撞击前10天，DART探测器将会部署一颗小卫星，用以拍摄下所有过程。

这是美国航天局首次开展致力于验证行星保护技术的任务。尽管花费了3300万美元，但这在所有的太空探测任务中实属成本较低的任务。下个月，美国航天局将发射詹姆斯.韦伯望远镜，这一任务耗费了近100亿美元。

DART的撞击任务将产生很少甚至不会产生碎片。我们可以用地球上类似的情况来比较。想象一辆火车在没有制动的情况下停在轨道上，此时，另一辆火车从它身边平行的飞驰而过。

火车不会破裂，或者摧毁另一辆火车，但是会带动两辆车一起移动。静止的那辆火车也会获得一些速度，而另一辆产生冲击的火车则会损失一些速度。两辆火车结合后形成了新的系统，具有了跟之前不同的速度。

因此，DART任务不会产生任何冲击波或者碎片，也不会对地球产生任何影响。

这一努力是否值得？

此次任务的结果将会告诉我们，如果未来某一颗行星可能会对地球造成灾难性结果，那么撞击这一行星需要多大的质量和速度。我们已经探测了大部分的靠近地球的行星，因此，我们能够据此提前做好预警。

过去，我们曾遗漏了一些物质天体。2021年10约，UA_1号行星在南极洲地表上方3047千米的地方飞驰而过。由于其从太阳方向靠近地球，导致我们未能探测到这一行星。尽管这一行星直径仅有1米，因此不会对地球造成危害，但是我们仍应该发现它的到来。

建立一个防御潜在行星撞击的系统非常困难。我们必须快速反映并采取行动，同时精准瞄准目标。

这一系统的备选之一，或许是由美国航天公司Spinlaunch公司设计的高速卫星发射技术系统，这一设备还可用于向靠近地球的小行星发射大量物质。

BY: Gail Iles

FY: 秋

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