NASA的DART任务不仅改变了小行星间的绕行,更首次改变了它们绕太阳运行的轨道,标志着人类具备了拦截威胁天体的初步能力。

在2022年,NASA(美国国家航空航天局)完成了一项载入史册的壮举,他们故意让一架航天器撞向了一颗小行星,目的是观察这是否能改变该天体绕其伴星运行的轨道。这项名为双小行星重定向测试的任务取得了巨大的成功,它将狄迪莫斯和迪莫弗斯这两颗小行星之间的运行周期缩短了整整33分钟。

科学家们发现了更重大的成果,这次撞击竟然改变了整个小行星系统在太空中的运行路径。这意味着人类有史以来第一次直接改变了天然物体绕太阳运行的轨道。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的航空航天工程师 Rahil Makadia 领导的团队在《科学进展》上发表了这项研究,证明了人类具备偏移双小行星系统日心轨道的技术能力。

这次任务的初衷是为了保障地球的安全。太阳系中存在大量巨型岩石,虽然目前还没有发现近期可能撞击地球的目标,但人类希望未雨绸缪。科学家选择了狄迪莫斯和迪莫弗斯这一对相互绕行的小行星作为目标,前者直径约780米,后者约160米。由于迪莫弗斯体型较小,撞击它会更容易产生位移。

这个双星系统之所以被选中,是因为它的轨道特征非常明确,任何细微的变化都容易被测量。最初科学团队预计轨道周期只会改变约7分钟,因此最终实现的33分钟改变让大家非常振奋。

撞击发生时,不仅是简单的推动,迪莫弗斯喷射出的碎片也向太空散去。这些逃逸的碎片带走了系统的一部分动量,产生了一种微小的反冲力,从而轻微改变了整个小行星系统绕太阳的运动。为了确认这一点, Rahil Makadia 的团队分析了22次恒星掩星观测数据、5955次地面位置测量以及航天器自身的导航数据。

数据共同表明,这次撞击确实给了小行星系统一个微小的推力,使其轨道速度减慢了约每秒11.7微米,也就是每小时约42毫米。在日常生活中这个速度极其微小,但在太空中,即使是这种微弱的推力,随着时间的推移也会产生巨大的位置偏移。在10年的跨度内,每秒11.7微米的位移将积累成约3.69公里的位置偏差。

这说明只要有足够的预警时间,即使是一个微小的动作也足以让危险的小行星偏离撞向地球的航线。未来,ESA(欧洲航天局)的赫拉航天器预计将在本年代后期抵达该系统,进一步研究撞击坑以及小行星的结构和质量。这项研究标志着我们在防止未来小行星撞击地球的道路上迈出了重要一步。

本文译自 ScienceAlert,由 BALI 编辑发布。