解码小行星撞击之谜:DART蓄力出击,守护地球安宁
今日清晨,代号为DART的航天器执行了一项非同寻常的任务——撞击小行星行动。这是人类首次进行的行星防御演习,旨在验证通过主动撞击措施能否偏移小行星轨迹,减轻甚至避免小行星威胁。这不禁让人联想到6600万年前那场改变地球命运的浩劫——恐龙的大灭绝,其罪魁祸首正是小行星撞击。
为应对小行星撞击的潜在威胁,科学家们提出了多项预案,其中DART航天器便是其中之一。它的使命是主动撞击瞄准的可能与地球相撞的小行星,借此改变其运行方向,远离我们的蓝色星球。
那么,科学家为何会采取这样的策略?这一切还要从2019年一场“虚惊”说起。
2019年7月,天文学家发现一颗足球场大小的小行星正在高速接近地球。仅仅一天后,这颗小行星擦肩而过,与地球近在咫尺,最近时仅有7.3万公里之遥,仅为地月距离的五分之一。如果它径直冲向地球,其撞击产生的能量足以摧毁一座大都市。
这颗被称为2019 OK的小行星只是已知的两万多颗近地小行星之一。这些小行星围绕太阳运动时,周期性地穿越地球附近或与其他行星比邻而居。世界各地的天文学家正密切追踪这些天体,评估其对地球的潜在威胁并携手工程师寻求应对之策。
其中一种策略就是利用航天器撞击危险的小行星,使其改变方向,远离地球。为了验证这一设想,美国国家航空航天局启动了双小行星重定向测试(Double Asteroid Redirection Test,简称DART)。
仰望苍穹巨眼
像2019 OK这样宽度在60~130米的小行星,平均每2000年才有可能撞击地球一次。最近一次发生在1908年,当时一颗小行星在西伯利亚上空爆炸,毁坏了2000平方公里的森林。如果小行星体积更大,撞击概率就会更低。一颗直径10公里的小行星撞击地球的频率约为每5000万~1亿年一次,而这种规模的小行星撞击事件在历史上曾在8600万年前造成了恐龙的灭绝。可见,大型小行星撞击地球的概率虽然较小,但一旦发生,后果将极其严重。
正因如此,天文学家对每一颗靠近地球的小行星都格外重视。他们使用性能强大的望远镜拍摄太空照片,并对比不同时间段的图像,从中寻找天体位置的变化,从而发现冲向地球的小行星并绘制其移动轨迹。
但浩瀚太空无垠广阔,天文学家难免会遗漏一些线索,尤其是像2019 OK那样移动速度极快或轨道异常的小行星,很容易成为天文学家眼中的“漏网之鱼”。迄今为止,天文学家已确认了直径大于1千米的小行星中的95%以及直径超过140米的小行星中的三分之一。他们的目标是穷尽所有靠近地球的小行星。
撞击实验
发现危险的小行星只是第一步,科学家们还需要找到有效的防御策略。DART应运而生。在这项测试中,美国国家航空航天局将首次使用动能撞击器撞击一颗小行星,迫使其改变速度和路径。
按照计划,DART航天器进入太空后,两侧的太阳能电池板将展开,收集太阳能产生电力,驱动航天器跋涉1100万公里的征途,前往最终目标——一颗名为“狄律摩斯B”的小行星。狄律摩斯B大小约为一个小型的足球场,围绕着一颗更大的小行星狄律摩斯A运行,后者比前者大五倍。
虽然双星小行星系统本身对地球没有威胁,但狄律摩斯B作为其中的一部分,是一个理想的试验目标。天文学家只要观察撞击前后狄律摩斯B绕其伴星狄律摩斯A运行轨道的变化,就能判断撞击是否成功改变了B的运行方向。
由于DART航天器与地球距离遥远,科学家无法操控其行动,因此DART只能依靠自主导航系统完成精确撞击。在相撞前一周,DART将部署一颗小型立方体卫星,它将紧贴DART航天器飞行,捕捉狄律摩斯B在撞击前、撞击中、撞击后的图像。
守护地球安宁
还有其他方法也在酝酿之中。例如:让一艘巨大的宇宙飞船飞到小行星附近,利用船体的巨大质量产生足够的引力,使小行星偏离轨道;另一种更富奇幻色彩的方法是——在小行星附近引发核爆炸,爆炸产生的能量将卷起小行星表面的岩石和尘土,使小行星反冲,避免撞向地球。
我们的地球是否会因小行星撞击而迎来灾难性的终结?天文学家认为这种概率很小。目前,他们在进行DART这样的大胆实验的也不断监视着太空天体,力求防患于未然。