美国宇航局11月23日发射了一枚特殊的航天器，前往探测两枚近地小行星。不过，此次任务的主要目的不是科研，而是测试如何通过冲撞改变小行星飞行轨道。掌握这一科幻电影中常见的技术将有助于未来防范地球遭受小行星撞击。


DART探测器已经搭载SpaceX公司的猎鹰9号火箭升空

这枚名为"双小行星重定向测试"(Double Asteroid Redirection Test, 缩写DART, 亦有飞镖之意) 的航天器于美国西部时间11月23日晚10点21分搭载于SpaceX公司的猎鹰9号火箭从范登堡空军基地升空。

美国宇航局(NASA)的此次任务耗资总共3.3亿美元，DART任务调研团队主任里夫金(Andy Rivkin)说："每次我们去探索小行星，总能发现一些意料之外的东西。"

此次任务的主要目标是轻微改变小行星Dimorphos的飞行轨道。这枚直径约160米的小行星围绕直径780米的小行星Didymos转动，构成了一个相距约1200米的双星系统。整个双星系统共同环绕太阳在一个椭圆轨道上公转。

NASA在其推特账号上写道："小行星Dimorphous，我们冲你来了！"

按照目前的计划，DART将在2022年9月26日之后的一个星期内撞向小行星Dimorphous，届时该双星系统将距离地球1100万公里，也就是离地球最近的时刻。

DART携带了精密导航装置与成像设备，以及一枚由意大利航天局(ASI)提供的伴飞卫星LICIACube，负责拍摄撞击时以及撞击后的影像并传回地球。



小行星Dimorphos和Didymos构成了一个相距约1200米的双星系统，共同绕太阳公转

地球早晚要挨撞

NASA首席科学家祖布肯(Thomas Zurbuchen)说："我们正试图学会如何抵御威胁。"目前，科学界尚未发现任何会威胁地球的小行星，但是他们确信这只是一个时间问题。只要时间跨度足够大，撞地球时间早晚会发生。目前，科学界已经甄别出了2.7万枚近地小行星，其中1万枚的直径超过140米。根据NASA的判断，直径超过140米的小行星撞击地球时将会造成重大破坏。

NASA行星防御协调办公室的专家法斯特(Kelly Fast)说，小行星撞地球"是我们能够预防的唯一自然灾害"。

在2022年9月底完成撞击后，欧洲空间局(ESA)计划于2024年再发射Hera探测器，近距离仔细评估DART撞击对小行星Dimorphous以及Didymos造成的影响。



最近一阵子，机哥在看Apple TV+新出的电视剧《基地》，当看到星际战舰能一下子摧毁一个星球的时候，我就在感慨：

“也就是科幻片敢拍，现实中想要摧毁一个行星，哪有那么简单啊。”



谁知道，今天发生了一件大事，让机哥觉得，原来这事情距离我们也没有那么遥远。

今天下午2:21，全人类第一个「行星防御测试任务」正式启动。

这名字，机友们是不是听起来觉得有点中二？甚至觉得像是游戏、电影里神神叨叨的名字？



然而，如果今天下午看了直播的同学，可能就不会这么说了：

火箭在2:21成功发射，「动能撞击器」现在已经直奔一颗小行星去了。



由于这是人类第一次挑战天外行星，机哥觉得非常值得拿出来说说。

机友们肯定好奇，好端端的，为什么要对别的行星动手呢？

大家小时候，应该没少听说恐龙灭绝的故事。

在大约6500万年前，恐龙是当时地球上霸主级别的生物。却几乎在一夜之间，整个种族灭绝了。

科学家推测，最有可能的原因，就是一颗小行星或者彗星撞击地球，导致地球上大部分生物都在短时间内灭绝了。



因此，来到现代文明的社会，就有不少科学家担心，万一事件重演呢？

万一哪一天，又有一颗小行星直直冲向地球，岂不是威胁到全人类的安全？

因此，国内外的科学家，在很久很久之前，就已经希望探讨出一套行星防御的手段。

可能受限于当时的科技，行星防御在很长一段时间，都只能停留在理论阶段。



一直到今天，我们人类终于要走出第一步，进行实践啦！

今天这项行星防御测试任务，全名叫做：双小行星重定向测试（Double Asteroid Redirection Test），简称DART。

听起来，好像很复杂的样子，实际上机哥一句话就能总结完：

用火箭发射个名为「动能撞击器」的航天器上太空，直直撞去一个小行星。



机友们看到这里，可能已经开始想象，把那个行星炸成一片片碎片的画面。

我要先劝大家现实点。现在才2021年，不是2221年，人类的科技还没到能一下子摧毁一个行星的地步。

这次的DART任务，目标比较简单，只要通过撞击，让那个行星偏离它的轨道，就算任务成功了。



辣么，是哪位幸运的小朋友，被科学家挑中呢？

喔，这次幸运儿，名字叫做「迪莫弗斯」。

它本身对地球没什么威胁，但是各项条件都符合需要测试的内容。

比如说，它的“身高”，符合入选的要求。

在科学家看来，宽度在140米~1000米之间的小行星，对地球的危险是最大的。迪莫弗斯，就属于这一类。

综合所有因素后，迪莫弗斯就被科学家挑中，作为这次「行星防御测试任务」的目标啦。



而它在明年9月底、10月初的时候，将来到距离地球最近的位置：大约1094.35万公里远。

所以「动能撞击器」选择今天发射，科学家是计算好路程与时间的。



到明年9月底或10月初，动能撞击器将完成它使命：撞向迪莫弗斯。

或许，当机友们看到它俩的体积对比时，会想起一个成语「以卵击石」。

迪莫弗斯的横截面积，足足是两个标准足球场那么大。动能撞击器的横截面积，可能相当于足球场上的一个人……



但是，大家不要忽略了一个重要因素：速度。

在撞击前4小时，动能撞击器将进入倒计时，把头转向迪莫弗斯。

然后以每小时24140公里的速度，冲向迪莫弗斯，以一己之力改变比自己大好多好多倍的行星的运行轨道。

而它身上的相机，将记录下它“人生”的最后一刻。这些数据传回地球后，将用于日后真正威胁到地球时的情景。



听到这，机友们是不是觉得这个故事听起来有点悲壮，颇有点壮士一去兮不复还的味道。

但对于人类来说，它的“牺牲”，意义非常重大。



这次任务有关的工程师是这么总结的：

DART的观测结果将是首次真实的小行星撞击数据，未来的行星防御者可以将这些数据输入到模型中，得出可以用多大体积航天器，采用多快的速度，才能足以抵御一颗小行星。

也就是说，这次的动能撞击器就是一个mini版。当真的有威胁的时候，科学家就能做出一个Pro Max版，迅速进行回击。



或许，以目前人类的科技水平，通过撞击改变小行星的轨迹，是最简单的法子。

实际上，过去这么多年来，行星防御科学家提出的构思，远远不止这一招。

只不过有一些，目前想要实现，还是太难了。

像每隔两年，都会举办一个「行星防御会议」。会上可能会讨论大家又想出什么新招，然后进行案例模拟。

今年这一届行星防御会议，就模拟了一颗直径大概是140米的小行星，假如撞击德国、捷克共和国、奥地利等地区，这可咋整？

据说，它撞击地球所释放出的能量，相当于3千万吨的TNT同时爆炸。



（模拟，请勿当真）

科学家们，在短短几天，想出了很多种法子：拦截小行星以引导它偏离轨道、用核武器粉碎它、引力拖拽……

只是今年得出的模拟结果是：以目前的能力，我们将无法在如此短的时间内，发射任何航天器。所以最紧迫的事情，是赶紧疏散那个地区的居民。

害，还好这个只是模拟，并不是真的。



所幸的是，目前现实世界中，还没真正观察到具备威胁的小行星。

时间还算充裕，科学家们干脆就“大开脑洞”。

菲利普·鲁宾教授，想出一招：用装满炸药的、一个阵列的穿透棒，打入小行星内部。

然后就能把小行星，炸成直径不超过15米的小碎片。因此对地球的威胁，大幅减小。



机哥想了想，这个想法看着挺炫酷，实现起来一点都不简单。

首先是需要制造那么多根炸药，然后把它们送上太空，还得打进小行星内部……

无论哪个环节，听起来就不是短时间内能解决的事。

这么一想，今天的「动能撞击器」方案，或许还真是目前最有效的法子。

其实，像咱们中国，也有类似的计划。

今年4月份的中国航天日，国家航天局局长才表示：中国航天，将论证实施「近地小行星防御系统」。

机哥瞧见，国内有科学家提出了「航天器火箭末级组合动能撞击方案」，简称「末级击石」。



我们每次发射火箭上天，火箭末级都很可能成为太空垃圾。所以我们国家的科学家就在想，能不能把它们利用起来呢？

于是，他们想到了，可以用于防御小行星：

火箭在携带航天器一起进入深空逃逸轨道后，火箭末级与航天器不实施“星箭分离”，而是由航天器操控火箭末级组合体去撞向邻近的危地小行星，从而充分利用火箭末级的剩余能量，实现撞击小行星偏转轨道的目的。

也就是用尽火箭最后一点力量，来撞击小行星。



所以说，国内外的科学家，其实都想到一块去了：撞击小行星，是目前最好使的招数。

机哥在这次DART的纪录片里，看到科学家给自己安了个名头：「行星捍卫者」。

换作以前，机哥听到这个名字，会觉得非常中二。但真正了解之后，肃然起敬。

他们的工作，并不是一下子就能出成绩。或许在几十年、几百年后，才能派上用场。

但就是这些默默无闻的人，努力想保护全人类呀。也是他们，把科幻电影里的场景，一点点变成现实。

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