2022年9月,NASA让一个600多千克重的探测器以每秒约6千米的速度,一头撞上了一颗小行星。
撞完之后,这颗小行星绕着同伴转一圈的时间,从11小时55分钟缩短到了11小时23分钟,快了整整32分钟。
这是人类历史上第一次有意改变一个天体的轨道。
可4年过去了,科学家至今不知道这颗小行星有多重。现在,一个探测器正在赶往现场,准备11月初抵达。
被撞的小行星叫孪小星(Dimorphos),直径约170米,差不多1.5个足球场那么长。它并不单独行动,而是绕着一颗直径约800米的大个子孪大星(Didymos)转圈,两者组成一对双小行星。它们对地球没有威胁,正适合拿来做实验。
那次撞击任务叫双小行星重定向测试(DART),目的是验证一件事:如果将来真有小行星朝地球飞来,能不能靠撞击把它推离原来的轨道。
从结果看,答案是能。
可撞中是一回事,弄明白撞出了什么是另一回事。
你使劲推一辆车,看见它往前挪了一截。可如果不知道这辆车有多重,就没法算出自己使多大力能达到什么效果,下次遇到另一辆车,也不知道该使多大劲。
孪小星就是那辆不知道多重的车。地面望远镜能测出它的轨道变了,但测量结果仍有大约10%的误差;它的质量和成分,现有的撞击模型都还算不出来。
而这个问题直接关系到将来的应用。撞击会把小行星表面的大量碎石掀飞出去,这些碎石往反方向喷射,等于又额外推了小行星一把。这一把推力究竟有多大,取决于小行星的质量和结构:它是一整块结实的岩石,还是一堆松散的碎石勉强聚在一起,结果可能大不一样。
为了把这笔账算清楚,欧洲空间局(ESA)在2024年10月7日发射了赫拉号(Hera)探测器。它的个头和一辆小汽车差不多,任务很明确:赶到撞击现场,把DART撞出的结果从头到尾仔细测一遍。
赫拉号已经在太空中飞了两年。本月,它第一次拍到了目标,当时距离两颗小行星约23.65万千米,大约是地月距离的60%。10月15日,它点火刹车,微调航线,让自己的速度和这对小行星基本一致,这样才能追上去并跟它们一起飞,而不是一闪而过。
11月初,赫拉号将飞到离两颗小行星只有30千米的地方,开始收集数据,之后还会一步步靠得更近。
到2027年1月,它会放出两颗鞋盒大小的立方星。一颗叫米拉尼(Milani),负责弄清孪小星表面和周围的物质成分;另一颗叫尤文塔斯(Juventas),带着雷达,要穿透表面看看这颗小行星的内部长什么样。
赫拉号计划在这对小行星身边停留至少6个月。除了量出孪小星的质量,它还会以前所未有的精度重新测量那条被撞偏的轨道。撞击坑也要看个清楚,坑的大小和形状,直接反映当时喷出去多少碎石。
这次勘察的意义还不止于DART。已知的小行星里,大约15%是这样成对出现的双小行星,但此前还从没有探测器在这类系统身边长时间停留、仔细观察过。赫拉号会是对双小行星系统最详细的一次勘察,可能顺带帮助科学家搞清楚小行星最初是怎么形成的。
ESA希望,等赫拉号把这些数据带回来,4年前那次撞击能从一次成功的实验,变成一种算得清、用得上的防御手段。
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图为赫拉号探测器抵达目标小行星的示意图,图源:ESA
信源:Rabie, Passant. "Hera Closes In on Asteroid Pair to Study the Impact Damage of NASA’s DART Strike." Gizmodo, 19 Oct. 2026
