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06-18
作者｜编辑凌子君｜靖宇21世纪的一天，两个天文学家发现了一颗喜马拉雅山大小的彗星即将撞击6个月球后对地球的撞击将带来相当于10亿颗原子弹的能量。
如果不采取行动，地球将被毁灭。
他们通过电视新闻告诉NASA、美国总统和公众。
不幸的是，没有人关注它。
由于总统专注于自己的选举，公众将这一消息视为一个有趣的标题。
于是“不仰天”的大地迎来了毁灭。
这部去年底在Netflix上映的讽刺喜剧《不要抬头》（Don’t Look Up），虽然故事纯属虚构，但有一个细节符合现实——两位天文学家是被NASA管理员交给的给“行星防御”办公室主任。
主管带领他连夜与总统会面。
事实上，NASA确实设立了一个类似的部门，名称也相似：“行星防御协调办公室”。
该办公室的主要任务是密切关注潜在威胁的近地天体、发出警告并制定预防计划。
因此，如果电影中真有一颗像喜马拉雅山那么大的彗星威胁地球，最先发现的应该是这个部门，而不是两个普通的天文学家。
就在今天，北京时间9月27日，该办公室刚刚进行了人类历史上首次小行星防御演习——利用人造卫星撞击小行星改变轨道。
这次撞击任务是双小行星重定向测试的一部分。
发送到太空执行任务的卫星称为 DART。
Dart在英语中也有飞镖的意思。
它也可能是有史以来最昂贵的“飞镖”。
DART路线图及双星系统示意图｜来源：NASA长跑，迎头相撞 美国当地时间9月26日晚上7点左右，距离“最后一击”还有2分钟，电机熄火了。
此前，它正以每秒约6.6公里的速度前往目标。
此时，DART卫星已经锁定了小行星Dimorphos，距离越来越近，差点错过最后一击。
撞击前它已经飞行了 10 个月。
该卫星于 11 月由猎鹰 9 号发射升空。
DART卫星此次飞行的目标是Didymos（希腊语，双胞胎的意思），一个距离地球1万公里的双星系统。
这个双星系统中有两颗小行星，一大一小。
较大的直径为米，较小的直径为米。
这颗年轻的小行星是其哥哥的卫星，绕较大的双星系统运行一周需要 11 小时 55 分钟。
这颗名为 Dimorphos 的小行星是 DART 卫星的最终目标。
撞击任务26日下午3点，卫星接收到来自地球的最后一次航向修正信息后，DART进入自动导航模式——自主导航也是本次任务测试的技术之一。
科研团队为卫星配置了光学导航系统。
撞击前一小时，这套导航系统引导卫星 DART 锁定了双星系统中的弟弟。
最后几分钟，卫星上的摄像头向地球发回了照片，记录了卫星视角的“冲刺”：撞击前2.5分钟，这也是双星系统最后一次出现在视角中。
距目标公里。
撞击前 11 秒，距离目标 68 公里。
撞击前的最后一张完整图像，距目标 12 公里。
撞击前约1秒，距目标1公里处，卫星顽固地传回了最后一张照片。
在返回地球的途中，卫星“亲吻”了目标，因此只返回了一小部分信息。
晚上7时14分，美国马里兰州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，是因为它距离地球适中，方便飞机到达并用各种天文望远镜进行观测，而且也足够安全，不会造成任何影响在地球上。
之所以选择双星系统中较小的兄弟，并不完全是因为“柿子先找软的”，还因为撞击后，通过观察它围绕哥哥的轨道变化，我们可以推断出撞击的结果。
的影响。
另一个原因是直径超过1米的小行星可能对地球构成潜在威胁。
这颗较年轻的行星直径为1.5米，达到了构成潜在威胁的“体积下限”，因此也是变轨实验的合适候选者。
换句话说，这个双星系统是小行星转移的理想试验场。
从体积来看，DART卫星直径仅为19米，不到其撞击目标大小的八分之一。
科学家估计这次撞击将使 Dimorphos 的轨道改变 7 分钟。
工作人员从集装箱中取出DART |来源：NASA “行星撞击地球”的概率 尽管卫星本身无法再向地球发送任何信息，但科学家们仍在等待更多图像。
一个小盒子或许是这种“人造天象”的最佳观众。
在撞击任务前十五天，一个小立方体“盒子”（LICIA Cube）与DART卫星分离。
它由意大利航天局提供，是一个拥有自己翅膀的图像收集器。
分离后，它还将自动调整姿态，到达DART上空，见证撞击的历史时刻，并捕捉撞击过程中小行星喷射物在太空中的图像。
不过，由于LICIA Cube没有配备大型天线，图像将在未来几周内一一传回地球。
通过它提供的图像，再加上卫星本身返回的图像，人们可以期待未来对这次撞击有更生动、更全面的记录。
两颗行星大小对比与DART｜来源：NASA 根据科学家预测，这次撞击可能会从小行星上喷射出1公斤至0公斤重的物质，并在表面形成陨石坑。
在碰撞的瞬间，数以百万计的微小岩石将被挤压，它们的推力之和将增加 DART 冲击的效果。
研究碰撞模型的科学家发现，影响撞击结果的主要因素是卫星DART的速度、两者碰撞时的角速度以及被撞击小行星本身的内部结构或材料特性。
构成小行星的岩石的强度以及这些岩石的孔隙率（即岩石之间的空气体积）将对撞击的结果产生重大影响。
不过，由于人们目前并不了解小行星岩石本身的状况，除了计算不同的模型外，科学家们也在等待LICIA Cube返回的图片来获取更多信息。
科学家在不同孔隙率下的计算|来源：NASA 在过去的几十年里，越来越多的证据表明，许多小行星并不是以固体岩石的形式存在，也不是含有数百万个微孔的岩石。
它们以碎石堆的形式存在，即松散的巨石堆。
重力使这些岩石聚集在一起形成小行星。
它们就像漂浮在太空中的巨大石场。
科学家怀疑 Dimorphos 也是这样的生物。
人类将地球到太阳的最近距离定义为1个天文单位。
如果一个天体距离小于1.3个天文单位，则被认为是近地天体。
目前观测到的近地天体主要是小行星和彗星，还有最常见的流星。
根据美国宇航局近地天体研究中心的数据，截至2019年7月20日，已知的近地小行星共有23颗。
这些小行星中有一小部分的直径为米。
这些都是可能对地球构成潜在威胁的小行星，但人类目前对它们知之甚少。
新闻中，每隔一段时间就会出现某颗小行星撞击地球的预测，但过一段时间就会被证明是计算错误。
2007年，有消息称小行星将撞击地球。
后来发现计算错误，小行星将会掠过地球。
据推测，在太阳系早期，大约十亿年前，地球遭受了大量的小行星撞击。
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