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撞击小行星,为恐龙报仇

2022-11-17朱秋雨

南风窗 2022年21期
关键词:弗斯小行星航天器

朱秋雨

当行星撞上地球,人类该如何应对?6900万年前小行星撞击地球导致恐龙灭绝的悲剧,给人类留下了心理阴影,影视作品和科幻小说都试图对此提出解决方案。

电影《独行月球》提出“月盾计划”的方案,即人类在月球上部署重型核弹,先摧毁小行星,再利用月球对地球进行掩护,抵挡小行星爆炸产生的碎片。

美国电影《不要抬头》里,面对一颗还有六个月就要摧毁地球的彗星,美国政府打算用飞船将大量核弹运送到太空,利用爆炸的冲击力将彗星推离地球。

阻擋行星毁灭地球的想象,随着一个名为“双小行星重定向测试”(DART)的任务启动,走向现实。

北京时间9月26日,一颗被人类发现了26年的小行星惨遭宇宙飞船“碰瓷”。根据人类过去对其运行路径的监测和理解,美国宇航局(NASA)当天成功引导一艘宇宙飞船撞向了它。

南非天文台望远镜观测到了这一幕。一路向前的飞行器,在太空中径直撞向了比它体积大很多的小行星,将它往前推了一把。随后,飞行器像尘埃般消失在太空中。

据NASA解释,该小行星没有对地球造成威胁的可能。之所以会选择撞击它,是希望将其当作一项科学应用研究。

这也是全球首次“行星防御”任务的实地试验。类似试验已经在多国部署,欧空局、中国都宣布,未来5年内将执行小行星防御计划。

当人类拥有主动干预行星路径的能力时,究竟预示着怎样的星辰大海?

以卵击石

9月26日,那颗被飞船撞击的行星仍在运转着。从NASA官网上传的高清卫星图可以看出,它就像一个普通的石头,表面坑坑洼洼,一直保持低速运转。

不过,这次人类首个主动防御“行星撞地球”的任务,瞄准的行星并非只有一个。

任务的目标是一个双星小行星系统,名字叫Didymos,古希腊语的“双胞胎”之意。主星迪迪莫斯(Didymos)直径780米,相当于古罗马斗兽场般大。它的小卫星名叫迪莫弗斯(Dimorphos),每11小时55分钟围绕主星转一圈。

这两颗行星在1996年被科学家发现,因为离地球不够远,被列为对地球有潜在危险的小行星以及近地天体。在天文学上,距离太阳最近小于1.3Au(Au为天文单位,1Au等效日地平均距离,即约1.5亿千米)的小天体,都是近地天体。

截至2020年,人类已经发现了2.8万余颗近地小行星。这些小行星在环绕太阳运行时,也可能飞掠地球,上演真实的“火星撞地球”事件。

2020年12月的一个清晨,我国青海玉树的夜空突现一个飞行火球,拖着长尾,以接近水平的角度飞向地面。随后该火球出现了多次空爆,将夜空照亮如同白昼。类似奇观在约1分钟后结束,天地恢复平静,无人伤亡。

科学家后来研究发现,这是一次典型的近地小行星“追尾”地球事故。而且,沿着晨昏线飞行的小行星撞地球时,运行路径是人类观测的死角,很难事先预报。

截至2020年,人类已经发现了2.8万余颗近地小行星。这些小行星在环绕太阳运行时,也可能飞掠地球,上演真实的“火星撞地球”事件。

每次小行星无预告的突然降落,都让人类社会体会到冲击和失控感。

因此这一次,DART任务想主动出击,先撞击小行星。贝尔法斯特女王大学天体物理学家艾伦·菲茨西蒙斯在受访时表示,DART的目的不在于撞毁小行星, 而是测试此前从未试过的小行星轨迹改变技术。“今后如果地球面临被小行星撞击的风险,就可以采用类似办法。”

当地时间2021年11月,搭载着马斯克SpaceX猎鹰9号火箭,DART航天器在加州范登堡空军基地发射升空。经过10个月的飞行,航天器终于抵达迪迪莫斯附近,自杀式撞击任务即将实施。

据悉,在撞击发生4小时前,航天器变得完全自主。地面控制人员只保留手动指挥的能力。

策划DART的科学家安德鲁·里夫金、南希·查博特等人曾在一篇论文中解释,撞击的最佳时间就是2022年。因为这两颗小行星正好运行至近地球的距离,也是截至2062年前雷达测量星体的最佳机会。

9月26日,DART航天器以每秒6.1公里的速度径直撞向了“双胞胎”中更小的迪莫弗斯。它的角色相当于地球旁边的月亮。受到冲撞的迪莫弗斯往前运行了一把。整个过程就像“以卵击石”。

与现实的物体做类比,DART航天器与几台自动贩卖机一样重。而它瞄准的“月亮”直径有160米,与城市里的高楼大厦相当。科学家预计,其与埃及金字塔一般重。

DART这次想要证明的,正是用质量较小的飞船高速撞击大目标时,目前的技术是否到位。

NASA预计,如果这次“自杀式俯冲”顺利,迪莫弗斯将被人类行为推入更近、更短的轨道运行,其围绕主星一圈的周期将被缩短10分钟。

不过,航天器的成功“自杀”只是第一步。DART航天器能否达到预期效果,还需科学家团队进一步检验。NASA科学家透露,未来将通过意大利航天局专门用来拍摄迪莫弗斯的卫星CubeSat、哈勃望远镜等,观测“双胞胎”。最后的成效确认短则需要几周,长则几个月。

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