NASA小行星防御试验撞出了四篇Nature论文

IT之家 3 月 5 日消息，NASA 的 DART（双小行星重定向测试）航天器于 2022 年 9 月底成功撞击了一颗名为迪莫弗斯（Dimorphos）的小行星，尝试通过动能撞击改变小行星的运行轨道，这是世界上首次进行旨在防御地球免遭小行星撞击威胁的测试。

NASA 官方于 3 月 2 日发布了一篇文章，宣布了该试验带来的一系列研究成果，并表示试验验证了动能撞击可以作为行星防御的方法。

NASA 表示，自从 DART 在将近五个月前的 9 月 26 日成功撞击其目标以来 —— 将小行星 Dimorphos 的轨道改变了 33 分钟 —— DART 团队一直在努力分析撞击后的数据。

据介绍，DART 任务采用了一种称为“动能撞击器”的小行星偏转技术，用最简单的术语来说就是将一个物体撞向另一个物体。根据数据，由位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室 (APL) 领导的 DART 调查小组发现，像 DART 这样的动能撞击器任务可以有效地改变小行星的轨迹，朝着防止未来小行星撞击地球的目标迈出了一大步。

这些发现已发表在《Nature》杂志的四篇论文中，IT之家汇总如下：

第一篇论文详细描述了 DART 对动能撞击器技术的成功演示：重建撞击本身，报告撞击前的时间线，详细指定撞击地点的位置和性质，并记录 Dimorphos 的大小和形状。

发现表明，拦截直径约半英里（IT之家备注：约 0.8 公里）的小行星，如 Dimorphos，可以在没有预先侦察任务的情况下实现，需要的是足够的预警时间 —— 至少几年，但最好是几十年。

第二篇论文使用两种基于地球光曲线和雷达观测的独立方法。由北亚利桑那大学的 Cristina Thomas 领导的调查小组对动力学撞击的周期变化进行了两次一致的测量：33 分钟，正负一分钟。这种变化表明，通过撞击（称为喷射物）喷射到太空中的物质的后坐力对小行星产生了显著的动量变化，超出了 DART 航天器本身的动量变化。

在第三篇论文中，由 APL 的 Andrew Cheng 领导的调查小组通过研究 Dimorphos 轨道周期的变化，计算了 DART 动力学撞击导致小行星的动量变化。他们发现撞击导致 Dimorphos 沿其轨道的速度瞬间减慢，速度约为每秒 2.7 毫米，再次表明喷射物的后坐力在放大航天器直接赋予小行星的动量变化方面发挥了重要作用。这种动量变化被放大了 2.2 到 4.9 倍（取决于 Dimorphos 的质量），表明由于喷射物的产生而转移的动量变化大大超过了 DART 航天器本身的动量变化。

第四篇论文则是面向新的研究，美国亚利桑那州行星科学研究所的 Jian-Yang Li 发现，DART 的撞击使 Dimorphos 成为一颗“活跃的小行星”，这是一种像小行星一样运行但像彗星一样有物质尾巴的太空岩石，DART 任务在精确已知和仔细观察的撞击条件下激活了 Dimorphos，从而首次对活跃小行星的形成进行了详细研究。