人類首次證明他們可以改變一塊巨大的岩石在太空中的執行軌跡。NASA 宣佈,其於 9 月 26 日撞擊小行星的航天器成功改變了該太空岩石圍繞另一顆小行星的軌道——結果好於預期。
機構官員 此前估計 雙小行星重定向測試 (DART) 航天器會將小行星 Dimorphos “輕推” 得更靠近其夥伴 Didymos,並將其圍繞該岩石的軌道執行時間縮短 10-15 分鐘。在 10 月 11 日的新聞釋出會上,研究人員證實,DART 實際上將軌道執行時間縮短了約 32 分鐘。
這兩顆小行星均不對地球構成威脅,但該機構在它們身上測試了這項操作,以證明原則上人類可以偏轉一顆朝地球飛來的令人擔憂的太空岩石。
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“對於行星防禦來說,這是一個具有里程碑意義的時刻,對於人類來說,也是一個具有里程碑意義的時刻,”NASA 局長比爾·納爾遜說。
追蹤餘波
確定任務是否成功取決於全球超過六個望遠鏡。地面光學望遠鏡無法分辨出 Didymos 和 Dimorphos,它們距離地球數百萬公里,直徑僅數百米;相反,它們將這對天體視為夜空中的一個點。但是,當 Dimorphos 在 Didymos 前後迴圈時,望遠鏡可以測量亮度的下降。觀察員跟蹤了這些運動,並將它們與碰撞前的軌道執行時間進行比較,以製表 DART 的撞擊效果。
獨立地,一對雷達設施——位於加利福尼亞州歐文堡的戈德斯通天文臺和位於西弗吉尼亞州的綠岸天文臺——將其天線轉向了這對小行星。與光學望遠鏡不同,行星雷達可以將這兩顆小行星區分為不同的物體,從而使天文學家能夠觀察它們各自的位置並估計 Dimorphos 圍繞 Didymos 的軌道執行時間。
兩組觀測結果都一致認為,DART 的撞擊使 Dimorphos 更靠近其伴星數十米,並將其週期時間縮短至約 11 小時 23 分鐘。
儘管軌道縮減幅度大於預期,但仍在科學家建模的可能範圍之內。研究人員認為,這項操作之所以如此成功,是因為 Dimorphos 更像是一個鬆散的岩石集合,而不是一塊難以偏轉的固體塊。軌道發生巨大變化的另一個原因是,當 DART 撞擊時,大量碎片從小行星中噴射出來,形成長達數千公里的尾巴,它們的後坐力可能加劇了 DART 的撞擊,研究人員在新聞釋出會上說。
“為了真正瞭解發生了什麼,我們還有很多工作要做,”位於華盛頓特區 NASA 總部的 DART 計劃科學家 Tom Statler 說。
拯救地球
科學家們將在未來幾個月內繼續觀察這對小行星,希望能更多地瞭解 Dimorphos 新軌道的形狀,以及 DART 的撞擊是否給小行星帶來了“擺動”。藉助 來自 LICIACube 的影像 ——義大利航天局的探測器,它跟蹤了 DART,然後飛掠以捕捉撞擊——科學家們希望更多地瞭解噴射出的碎片的特性。
但是,該任務的最終事後分析在未來十年內還不會完成。緊隨其後發射的歐洲航天局的赫拉任務——目前計劃於 2024 年 10 月升空——應於 2027 年抵達 Dimorphos,以觀察 DART 撞擊後的情況。
目前,結果表明耗資 3.3 億美元的 DART 任務取得了成功。但研究人員表示,要保護地球免受未來撞擊,需要幾件事:瞭解任何危險太空岩石的位置和特性,並有足夠的時間採取行動。 DART 於去年 11 月發射 ,大約花了 10 個月才擊中目標。
馬里蘭州勞雷爾市約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家兼 DART 協調負責人南希·查博特說,如果一顆威脅性小行星真的要飛向地球,那麼任務就需要提前數年發射才能安全地將其偏轉。“預警是這裡的關鍵,”她說,並補充說,即使是比 160 米寬的 Dimorphos 更大的太空岩石,如果計劃和時間充足,也可能會得到處理。
本文經許可轉載,並於 2022 年 10 月 11 日首次發表。
