美国宇航局DART行星防御任务的新结果证实我们可以偏转致命的小行星 _美国

CTIO / NOIRLab / SOAR / NSF / AURA/ T. Kareta (Lowell Observatory), M. Knight. Credit: US Naval Academy
据美国物理学家组织网（by Eleanor K. Sansom, The Conversation）：如果我们发现一颗危险的小行星正在撞击地球，我们会怎么做？我们能安全地让它转向以防止撞击吗？
去年，美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)任务试图找出“动能撞击器”是否可以完成这项工作:将一个冰箱大小的600公斤航天器撞向一个澳大利亚规则足球场大小的小行星。
对我们潜在的行星防御系统的首次真实测试的早期结果看起来很有希望。然而，直到现在，第一批科学成果才得以发表:《自然》杂志上的五篇论文重现了这次撞击，并分析了它是如何改变小行星的动量和轨道的，同时有两项研究调查了撞击产生的碎片。
结论是:“动能撞击器技术是一种可行的技术，必要时可能会保护地球” 。
小行星可能很危险，但很难被发现
我们的太阳系充满了行星形成早期遗留下来的碎片。今天，已知大约有31，360颗小行星在地球附近游荡。
虽然我们已经标记了大多数大型的、千米大小的行星，如果它们撞击地球，可能会毁灭人类，但是大多数较小的行星没有被发现。
就在十年前，一颗直径18米的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克上空的大气层中爆炸。冲击波打碎了数千扇窗户，造成严重破坏，约1500人受伤。
像迪莫尔福斯这样直径150米的小行星不会毁灭文明，但它可能会造成大规模伤亡和区域性破坏。然而，这些较小的太空岩石更难找到:我们认为迄今为止我们只发现了其中的40%左右。
DART任务
假设我们确实在与地球的碰撞过程中发现了这么大的一颗小行星。我们能把它推向不同的方向，让它远离灾难吗？
用足够的力量撞击小行星以改变其轨道理论上是可能的，但实际上能做到吗？这就是灾难援助反应队的任务。
具体来说，它测试了“动能撞击器”技术，这是“用快速移动的物体撞击小行星”的一种花哨说法。
小行星Dimorphos是一个完美的目标。它围绕着它更大的表亲Didymos在轨道上运行，花了不到12个小时才完成。
DART航天器的撞击旨在稍微改变这一轨道，稍微减慢它的速度，以使环路收缩，从而将其往返行程缩短约7分钟。
自动驾驶的宇宙飞船
为了让DART证明动能撞击器技术是一种可能的行星防御工具，它需要证明两件事:
它的导航系统可以在高速相遇时自主操纵并瞄准一颗小行星
这样的撞击会改变小行星的轨道。
用北亚利桑那大学的克里斯蒂娜·托马斯和他的同事们的话说，他们分析了撞击对迪莫尔福斯轨道的影响，“DART已经成功地做到了这两点” 。
DART航天器通过一个名为小型机动自主实时导航(SMART Nav)的新系统将自己引导到Dimorphos的路径上，该系统使用机载相机进入最大影响的位置。
该系统更先进的版本可以使未来的任务能够在遥远的小行星上选择自己的着陆点，在那里我们无法从地球上很好地成像瓦砾堆地形。这将省去先去侦察的麻烦！
在DART之前，Dimorphos本身就是一颗这样的小行星。由约翰·霍普金斯大学的特里克·戴利领导的一个小组利用这次任务获得的高分辨率图像制作了一个详细的形状模型。这可以更好地估计它的质量，提高我们对这些类型的小行星如何应对撞击的理解。

小行星统计和不同大小的小行星构成的威胁。Credit: NASA's DART press brief
危险碎片
撞击本身产生了令人难以置信的物质羽流。行星科学研究所的李建阳和他的同事详细描述了喷射出的物质是如何被撞击扬起，并流成1500公里长的碎片尾巴，几乎一个月都可以看到。
来自彗星的物质流是众所周知的，并有文献记载。它们主要是灰尘和冰，如果它们与地球相交，就会被视为无害的流星雨。
小行星是由更坚硬的物质构成的，所以如果我们遇到它们，它们的水流会造成更大的危险。记录一个小行星尾迹产生和演变的真实例子是非常令人兴奋的。识别和监测这样的小行星流是行星防御努力的一个关键目标，例如我们在科廷大学运作的沙漠火球网络。
超出预期的结果
那么这次撞击改变了双生子的轨道多少呢？远远超过预期的数量。不是改变了7分钟，而是变短了33分钟！
这一超出预期的结果表明，Dimorphos轨道的变化不仅仅是由于DART航天器的撞击。这种变化的很大一部分是由于飞向太空的所有喷射物质的反冲效应，SETI研究所的Ariel Graykowski和他的同事估计这些物质占小行星总质量的0.3%至0.5% 。
首次成功
美国宇航局DART任务的成功首次证明了我们有能力保护地球免受危险小行星的威胁。
在这个阶段，我们仍然需要相当多的警告来使用这种动能撞击技术。我们越早干预小行星的轨道，我们需要做出的改变就越?。?以避免它撞击地球。
但是我们应该吗？如果我们真的要改变一颗危险小行星的方向，这个问题就需要回答。在改变轨道的过程中，我们必须确保我们不会把它推向一个将来也会撞上我们的方向。
然而，我们越来越擅长在小行星到达我们之前探测它们。仅在过去几个月里，我们就已经看到了两次:2022WJ1，它于11月影响了加拿大，以及Sar2667，它于2月影响了法国。
随着今年年底智利薇拉·鲁宾天文台的启用，我们可以期待在未来探测到更多的东西。