昨天,美国NASA成功完成了DART探测器撞击小行星的试验。这是人类历史上第一次成功用航天器械精准碰撞小行星。
在普通人看来,这事可能没什么了不起。若大一颗小行星,用那么小的探测器很容易就能撞。然而,实际情况并非如此。
在太空中,想要撞击一颗小行星是非常困难的。
首先,测算小行星的运动轨迹。如果是单颗小行星的话,其运行轨迹还较为容易测算,而像这次NASA撞击的小行星是双行星。什么是双行星呢?就是两颗互相影响的行星,在万有引力的作用下,彼此之间存在着公转。双行星的运动轨迹是很难测算的。如果是多行星组的话,那就更复杂。
其次,控制探测器运行轨道。由于用探测器去撞击小行星是长距离作业,探测器需要根据实际情况不断矫正变轨。而航天器在太空中的变轨与地球中的飞机汽车变轨完全两个概念,在精度标准上完全不是一个层面的。
第三,准确撞击目标。撞击目标的确定也是有巨大技术差距的。“以小行星整体为目标”和“以小行星中某个既定的点为目标”,这是完全两回事。
那么,回过头来看NASA这次试验。
以1100万公里外的一组双行星中的一颗名为Dimorphos的行星中心为目标,该行星直径163米。Dimorphos 用大约 11 小时 55 分钟的速度环绕其780米宽的另一颗行星Didymos。
而NASA的DART探测器直径19米,以6.6公里/秒的速度撞向该行星。结果,最后碰撞点距离目标误差只有11米。
结合1100万公里和误差11米这两组数据的话就足以让人惊掉下巴。如果光看数字,可能很多人没概念,但对比一些大家都熟悉的参照物就能知道这有多了不起。地球到月球平均距离38.4万公里;正常情况下,人的步行速度1米/秒至1.5米/秒。这次试验距离相当于从地球到月球15个来回,并且,在那么长距离下,误差只有大概步行十几秒的距离。
按照NASA的说法,这项试验有两个目的。第一,是测试当前用航天器碰撞小行星的精准度能达到什么水平;第二,是观察通过碰撞改变小行星轨道的程度,以及对另一颗小行星的轨道影响。
一直以来,很多科学家都多次警告地球遭遇小行星撞击的风险。因为在历史上,就发生过类似事件,比如,18亿年前在加拿大安大略省一颗不知名陨星、6500万年前在尤卡坦半岛海岸附近的奇克苏鲁布陨星、大约3600万年前在西伯利亚的波皮盖陨星。其中,奇克苏鲁布陨星直接导致恐龙灭亡,地球生命体重新洗牌。