如果有一天,原本安分守己的小行星突然狂性大发要撞地球了该怎么办?我们会重蹈恐龙的覆辙么?别担心,人类已经迈开了积极应对的第一步。
北京时间2022年9月27日清晨7点14分,由美国宇航局(NASA)发射的一颗双小行星重定向测试任务(DART)探测器,在历经了十个月的太空飞行后,终于抵达了自己既定命运的终点站——双星小行星迪迪莫斯(Didymos)和迪莫佛斯(Dimorphos)轨道附近,最终以每小时23760公里的悲壮姿态一往无前地撞向小行星迪莫佛斯,结束了自己短暂而瞩目的生命,为人类的行星防御战揭开了历史性的篇章。
此次由美国宇航局掷出的“飞镖”——DART探测器,正剑指小行星迪莫佛斯。在此之前,人类已经累计了一些小天体撞击的经验。比如,早在2005年,美国宇航局的深度撞击号(Deep Impact)探测器通过释放撞击器成功撞击了坦普尔1号彗星的彗核;2019年,日本宇航局的隼鸟2号探测器通过释放撞击器在小行星龙宫(Ryugu)上撞出了一个大坑。
不过,撼动一颗小行星,使之产生可观测的偏离,却也绝非易事。要知道,小行星迪莫佛斯的直径约为160米,估重约为50亿公吨,而这颗人类飞镖DART探测器,即使展开其太阳能板全长也不足20米,撞击质量预计约为570公吨。
北京时间2022年9月27日晨6点54分,在历经十个月的太空旅程后,DART探测器终于精准锁定了小行星迪莫佛斯,20分钟后,切断了所有推进器的DART探测器以每小时23760公里的速度一头撞上了小行星迪莫佛斯,粉身碎骨。
此次小行星撞击偏向试验,人类有望通过迪莫佛斯的(双星)轨道变化,获取真实的撞击数据。在此之前,科学家们往往只能窝在实验室里制造些微小的撞击事件,并据此构建计算模型,而DART的撞击结果将验证,甚至提升计算模型的准确性。
当然,DART探测器的牺牲,意义远不止于此,圆满完成撞击任务的DART探测器开辟了小行星试验场的先河,成功验证了诸如自主导航、新型离子推进系统等各项新技术的可行性,为应对未来可能面临的小行星撞击危机,趟出了一条光明前路。
为了初步评估撞击试验的成果,DART探测器在设计之初便自带摄影师——一颗称之为LICIACube的轻型立方卫星,用于小行星成像。该卫星由意大利航天局(ASI)部署,包含两个光学相机,早在撞击几周前就已脱离DART探测器单飞。根据计划,该立方卫星通过轨道调整,在DART探测器撞击约3分钟后飞掠过撞击地点,拍摄确认撞击状况,观察碰撞后的物质喷溅情况,并将照片传回地球。
也许不久后,我们还能看到迪莫佛斯表面新鲜出炉的撞击坑,欣赏到DART探测器永远都不可能看到的另一个半球的风景。不过,想要深入了解DART探测器的撞击成果,还需要另一个后继者。由欧洲航天局(ESA)制定的赫拉号(Hera)将担此重任。赫拉号由一个主探测器和两个伴生立方卫星组成。
按照计划,赫拉号将于2024年发射,并在2026年底(DART探测器撞击四年后)抵达小行星迪迪莫斯附近,针对DART探测器碰撞试验,开展后续的深入探测,包括对小行星表面陨石坑的测量,和撞击后动力学效应的详细研究。
当然,行星防御需要全世界人类的共同努力,中国也将组建近地小行星防御系统,争取在2025年或2026年实施一次小行星撞击防御试验,为人类应对小行星等地外天体对地球家园的威胁尽一份力。
回首整个太阳系的演化史,撞击从未缺席,尤其在尚未划定势力范围的早期,太阳系曾处处硝烟弥漫。今时今日,太阳系内仍残留着往昔大碰撞的印记。我们也许要感谢碰撞,地球正是在无数次碰撞中孕育成长,而头顶那颗为无数文人墨客提供了大量创作灵感的月球,可能也正诞生于约45亿年前的一次大碰撞。
不过,恐龙如果在天有灵的话或许会强烈反对这一论调,因为导致恐龙灭绝的罪魁祸首,很有可能正是6500万年前的一颗直径约12公里、名为希克苏鲁伯的小行星。
然而,人类虽然很幸运地错过了希克苏鲁伯所引发的生物大灭绝事件,虽然未来百年人类大概率也不会目睹到一颗直径超过140米的小行星撞向地球。但正如同第二只靴子终将落下,毁天灭地的小行星必将在某一天大驾光临。
如果在此之前,人类还没有因为环境污染、全球变暖、大流行疾病、能源短缺、自相残杀等等而灭绝的话,届时,但愿我们可以从容不迫地应对这颗来势汹汹的天外访客。而一切的起点,不过来自于2022年9月27日晨时小行星迪莫佛斯表面升腾起的那一片烟尘。