家人们，见证历史了！
就在刚刚，人类完成了首次行星防御演习的撞击任务：
由 NASA 发射的DART（戏称 " 打他 "）航天器，成功撞击距地 1100 万千米的一颗小行星。
以往只能在《星际迷航》、《独行月球》等科幻片里才能看到的场景，这次真真儿地在现实上演。
而 NASA 此次演习的目的也与科幻片如出一辙，正是为了防止近地小行星撞击地球带来的威胁做准备。
毕竟之前有研究表明，6500 万年前 " 希克苏鲁伯小行星撞击 " 事件直接导致了恐龙的灭绝。
DART 的这一猛撞，要做的是改变这颗小行星的运行轨迹，像这样：
虽然目前撞击已经完成，但小行星的轨道是否发生了变化，还需要天文学家进一步通过望远镜来测量确定。
不过毋庸置疑的是，此次任务的结果会为科学家们提供制定行星防御计划的关键数据。
若是接下来小行星的轨道被确认发生改变，那这项技术便可以在将来偏移那些可能直奔地球的小行星了。
正如负责 NASA 此次项目的 Lindley Johnson 表示：
这不仅对 NASA 来说是一个振奋的时刻，对航天史和人类历史亦是如此。
这次演习对我们地球的未来极其重要。
人类史上首次行星防御演习
正如刚才演示中所看到的，DART 此次所要撞击的小行星名叫 Dimorphos，直径约 163 米。
而它和另外一个直径约 780 米的行星 Didymos 组成了一个双行星系统（我们暂且称它们为 " 孪小星 " 和 " 孪大星 "）。
DART 则是用自己 19 米的身躯，以 6.6 公里 / 秒的速度故意撞向孪小星，让它的轨道速度改变 0.1%。
（值得注意的是，这两颗行星对地球的威胁几乎为 0。）
这次 DART 可谓是 " 轻装上阵 "，它所使用的唯一仪器便是光学导航相机DRACO。
DRACO 将捕获孪大星和孪小星的图像，同时还将支持航天器的自主导航系统 SMART Nav 引导 DART 进行撞击。
据 NASA 科学家 Tom Statler 所述：
由于我们从来没有近距离观察过孪小星，所以它长什么样、什么形状我们一无所知。
这也是撞击小行星任务中的难点之一。
而且在撞击前 1 小时，孪小星在 DRACO 视野范围内仅仅是一个像素的小点点：
而在撞击前 10 分钟左右，已然可以区分较大的孪大星和较小的孪小星：
随着距离的逐步逼近，直播间的评论区也是激动不已（原速播放）：
倒计时 1 分钟左右，当 DART 成功绕开孪大星，径直飞向孪小星时：
最后，随着 "3、2、1" 的倒数，DART 成功撞击孪小星！
NASA 指挥中心已然是一片欢呼雀跃的状态，纷纷高呼"We did it！"。
600kg 航天器撞击 50 亿 kg 小行星
事实上，在这次书写历史的撞击发生前，DART 航天器已经在太空中旅行 10 个月了。
去年 11 月 24 日凌晨 1 点 21 分（美东时间），DART 航天器搭载 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭在加州范登堡空军基地发射升空。
升空一个多小时后，DART 和火箭的第二级助推器分离，然后进入预定轨道。
在飞离地球之前，DART 还围绕着我们飞了数圈，并在此期间利用电动推进器不断加速，达到第二宇宙速度（人造天体无动力脱离地球引力束缚所需的最小速度）。
DART 是 NASA 和 APL（约翰霍普金斯应用物理实验室）的一个联合项目，目前已耗资约 3.25 亿美元（约合人民币 23.24 亿元）。
这个撞击小行星的航天器，本身体积并不算大，它的三维（长宽高）仅为 1.8 × 1.9 × 2.6 米，相当于两个家用衣柜的大小。
△图源 NASA：DART 探测器与封装它的火箭整流罩相比，非常迷你
而其体重仅约 670 千克，还不到一辆普通 SUV 的一半。
不过为了自主飞行，DART 还搭载了两块大型太阳能电池板，当其完全展开时 " 臂展 " 可达 19 米左右。
DART 航天器在撞击小行星前，一直都在使用安装在自己身上的相机DRACO拍摄自己的 " 太空见闻 "。
先前在今年 7 月，DART 已通过 DRACO 第一次拍到了小行星 Didymos，也就是这个双行星系统中的孪大星。
但是由于 DART 必须为了这次撞击 " 牺牲 "，所以还需要一个小助手来记录下它撞击瞬间和之后的照片。
而 DART 的小助手，就是立方星 LICIACube。
这家伙外观看起来就是一个小盒子，它在伴随 DART 在浩瀚宇宙中飞行了很长一段时间后，已经于 9 月 11 日和 DART 分离。
LICIACube 可以用自己的推进系统调整轨道，在撞击发生的大约 3 分钟后飞掠孪小星。
关于这个撞行星的航天器 DART，就先说到这里。
到此你也许还会疑惑：那为什么要选择 Didymos 双星系统来做测验，而且为啥还要选小的那一颗来撞呢？
首先，在 DART 撞击时，Didymos 系统距地球大约 1100 万公里。
这个距离就很妙了，可谓 " 不远不近 " 的理想测试地点：
一方面，这相当于约 143 个地月距离，这颗小行星对地球不构成实际威胁，也不必担心撞击之后会对我们带来什么困扰。
而另一方面，这也仅为地球到火星最近距离的五分之一，所以不用太费力气就可以触及。
DART 任务组的成员表示，10 个月的旅程对于一项太空任务来说是相当快的。
此外，在这个位置还方便哈勃、韦伯太空望远镜、NASA 的小行星探测器 " 露西 "，以及地面上的一众望远镜拍摄。
至于为啥要选小的这颗，原因之一是这颗小孪星的体积和众多近地天体类似。
从目前已被发现的近地天体来看，像孪大星这样直径大于 0.5km 的约有 120 万个左右；而如果算上孪小星这样直径大于 0.1km 的，数量就直接飙升到了惊人的2500 万以上。
此外，严格来讲，孪小星算是孪大星的卫星。在撞击小星后，天文学家们也可以通过观察大星的明暗变化，比较方便地测算出这次撞击对小星公转周期的改变值。
另外值得注意的是，孪小星只是 " 相对较小 " 罢了。（毕竟人家好歹是一颗卫星）
据科学家估算，它重达50 亿千克，是 DART 航天器质量的746 万倍左右。
所以关于 DART 撞孪小星，用任务负责人 Nancy Chabot 的话来说——
就相当于一辆高尔夫球车撞上胡夫金字塔，它不会把这个小天体撞坏，最多只能轻微改变孪小星的公转轨迹。
( 即使撞错了地方也无大碍 )
小行星存在的威胁
说到撞击天体的航天器，DART 还真不是第一个。
在此之前，深度撞击号（Deep Impact）和隼鸟 2 号（Hayabusa 2）就已经干过这事了。
但它们的目的和 DART 却有不同，分别是对了解彗星形成演进以及生命起源产生了重要意义。
而这次 DART 虽是第三次航天器撞击天体，但却是人类首次以 " 主动出击 " 的形式来改变小行星的运动轨迹。
前文提到，据统计，目前已发现超过 2500 万个孪小星大小的天体对地球产生着威胁。
从 1980 年至今的统计来看，近地小行星的发现速度呈指数型增长。
而且它们移动的速度非常之快，大约是 72000 公里 / 小时。
若是以如此质量和速度撞击地球，就相当于一场约 10 兆吨级的大爆炸。
人类历史记录上最大的爆炸——通古斯大爆炸（1908 年），其量级为 12 兆吨，当年便摧毁了面积达 2000 平方公里的针叶林，推倒了约 8 千万棵树。
而对于那次的事件，科学界普遍认为是一颗直径 65 米左右的石质小行星引发的。
时间更近一些的，例如 2013 年 2 月 15 日，发生在俄罗斯车里雅宾斯克州的天体坠落事件也是令人印象深刻。
当时这颗陨石直径达到了约 16 米，它在穿越大气层时摩擦燃烧，发生爆炸，产生大量碎片，形成了所谓 " 陨石雨 "。
在坠落区域，许多建筑的窗户玻璃破裂，该事件已造成 1200 多人受伤。
据科学家们的推测，万一这颗巨大的陨石真的撞到了萨特卡市，它爆炸起来的威力大约等于 50 万吨 TNT 当量。
因此，也就不难理解 NASA 为何要执行行星防御演习了。
至于这次 DART 是否成功改变了孪小星的运行轨迹，还需进一步等待天文学家的观察。
原文地址：http://www.myzaker.com/article/63328c968e9f09560e23295a
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