小行星撞地球!我们人类会面临着什么? 卫星撞击地球 一颗小行星将接近地球 一颗行星撞击地球人类“星球大战”的第一步,是拿卫星“撞”小行星
作者|凌梓郡
编辑|靖宇
二十一世纪的某一天,两位天文学家发现,一颗喜马拉雅大小的彗星即将在 6 个月后撞击地球,带来的能量相当于十亿颗原子弹,不采取行动,地球将毁灭。
他们先后把这一消息告诉 NASA、美国总统、再通过电视新闻告诉大众。
可惜,没有人重视。
总统关注自己的选举、大众把这个消息当作一次有趣的头条。于是「不抬头看天」的地球迎来了毁灭。
这个去年底上线 Netflix 的讽刺喜剧《不要抬头》(Don't Look Up),虽然故事纯属虚构,但一个细节倒是符合现实——两位天文学家被 NASA 局长移交给「行星防御」办公室的主管,由主管领着连夜见总统。
在现实中,NASA 确实设立了一个类似部门,名字差不多:「行星防御协调办公室」(Planetary Defense Coordination Office)。这个办公室的主要任务,就是睁大眼睛寻找有潜在威胁的近地天体,发出警告,并设计预防方案。所以,如果真的有电影里喜马拉雅山那么大的彗星威胁地球,应该是这个部门先发现,轮不到两个普通的天文学家。
就在今天,北京时间 2022 年 9 月 27 日,这个办公室刚刚执行了人类历史上第一次,小行星防御演习——用一颗人造卫星撞击小行星来改变其轨道。
这次撞击任务,是双小行星改道测试(Double Asteroid Redirection Test)行动的一部分。被派往太空执行任务的卫星就叫做 DART。Dart,在英文中也是飞镖的意思。它也可能是至今最昂贵的一枚「飞镖」。
DART路线图和双星系统示意图|来源:NASA
漫长奔赴,迎面相撞
美国当地时间 9 月 26 日晚上 7 点多,「最后一击」前的 2 分钟,马达熄灭。在此之前,它以每秒约 6.6 千米的速度奔赴目标。
此时 DART 卫星已经锁定了小行星 Dimorphos,越来越近,只差最后一击。这次撞击之前,它已经飞行了 10 个月之久。2021 年 11 月,这颗卫星被一枚猎鹰 9 号送入太空。
DART 卫星这次飞行的目标,是距离地球之外 1100 万公里的双星系统 Didymos (希腊语的双胞胎)。
这个双星系统里有一大一小两颗小行星,大的直径 780 米,小的直径 160 米。这颗弟弟小行星是另一颗哥哥小行星的卫星,它绕着双星系统中较大的那颗,每转一圈所用的时间是 11 小时 55 分钟。这颗名字为 Dimorphos 的小行星,是 DART 卫星奔赴的最终目标。
在执行撞击任务的 26 日下午 3 点,卫星接收到最后一次来自地球的航向修正信息后,DART 就进入了自动导航模式——自主导航也是在这次任务测试的技术之一。科研团队为卫星配置了一个光学导航系统。在撞击前一个小时,这个导航系统引导卫星 DART 锁定双星系统中的弟弟。
在最后的几分钟里,卫星上的照相机向地球传回的照片,记录下卫星视角的「奔赴」:
撞击前2.5分钟,这也是最后一次双星系统出现在视角里。距离目标 570 公里。
撞击前11秒,距离目标 68 公里。
撞击前传来的最后一张完整图片,距离目标 12 公里。
在撞击前大约 1 秒,距离目标 1 公里,卫星顽强传回来最后一张照片。
在图像传回地球的途中,卫星「亲吻」了目标,所以只传回了一小部分信息。
晚上 7 点 14 分,在美国马里兰州的任务控制中心宣布,撞击任务成功。
之所以选择这个双星系统作为实验对象,是因为它距离地球的距离适中,方便飞行器抵达,也方便各种天文望远镜观测,同时也足够安全,不至于对地球产生任何影响。
而选择双星系统中较小的弟弟,不完全是因为「柿子先找软的捏」,也是因为撞击之后,通过观测它围绕哥哥运行的轨道变化,能够推算出这次撞击带来的影响。
另外一个原因,直径在 140 米以上的小行星,就有可能对地球造成潜在威胁。这颗弟弟行星直径 160 米,达到了造成潜在威胁的「体积下限」,因此也适合作为改换轨道试验的候选人。换句话说,这个双星系统简直是小行星改道的理想试验场。