在太空中經(jīng)歷了長達(dá) 10 個月的飛行后，美國航空航天局（NASA）的雙小行星重定向測試（Double Asteroid Redirection Test，DART）任務(wù)成功撞上了它的目標(biāo)小行星，這是全球首次行星防御技術(shù)的演示，也是 NASA 首次嘗試在太空中對小行星的運(yùn)行進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。

DART 航天器有意與小行星 Dimorphos 相撞前最后五分半鐘拍下的圖像。DART 航天器在靠近小行星時將 DRACO 相機(jī)中的這些圖像實時傳輸回了地球。上面視頻播放的速度比現(xiàn)實快 10 倍，除了最后 6 張圖像，它們的顯示速度與航天器返回它們的速度相同。在視頻前期，我們還能看到 Didymos 和它的衛(wèi)星 Dimorphos，而到了最后，整個視野都被 Dimorphos 占據(jù)。視頻中的最后一張圖像顯示了 Dimorphos 上一片 16 米寬的區(qū)域。DART 的撞擊發(fā)生在將最終圖像傳輸?shù)降厍虻倪^程之中，因此視頻結(jié)尾只顯示了部分畫面。Didymos 的直徑約為 780 米；Dimorphos 則長約 160 米。

美國東部時間 2022 年 9 月 26 日晚 7:14（北京時間 9 月 27 日早晨 7:14），美國約翰 · 霍普金斯大學(xué)（Johns Hopkins University）應(yīng)用物理實驗室（Applied Physics Laboratory，APL）的任務(wù)控制中心宣布 DART 任務(wù)撞擊成功。

作為 NASA 整體行星防御戰(zhàn)略的一部分，DART 對小行星 Dimorphos 的撞擊展示了一種可行的防御技術(shù)，可以保護(hù)地球免受飛向地球的小行星或彗星的影響，當(dāng)然前提是我們探測到了這些具有威脅性的天體。

" 從本質(zhì)上講，DART 代表了行星防御一次空前的成功，但它也是一項為全人類帶來真正利益的聯(lián)合任務(wù)。"NASA 局長比爾 · 納爾遜（Bill Nelson）表示，" 在 NASA 研究宇宙和我們地球家園的同時，我們也在努力保護(hù)這個家園，而這種國際合作將科幻小說變成了科學(xué)現(xiàn)實，展示了一種保護(hù)地球的可行方法。"

上圖為小行星 Didymos（圖中左上）和它的小衛(wèi)星 Dimorphos，大約拍攝于 NASA DART 航天器撞擊前的 2 分半鐘。這張圖像由航天器上的 DRACO 成像儀從 920 千米外拍攝，是最后一張包含兩顆小行星完整視圖的圖像。Didymos 的直徑約為 780 米；Dimorphos 長約 160 米。Didymos 和 Dimorphos 的北面朝向圖像的頂部。

圖片來源：NASA/ 約翰 · 霍普金斯應(yīng)用物理實驗室

DART 瞄準(zhǔn)了小行星衛(wèi)星 Dimorphos，這是一顆直徑只有大約 160 米的小型天體，它繞著一顆更大的、直徑約 780 米的小行星運(yùn)行，這顆小行星名為 Didymos。這兩顆小行星都不會對地球構(gòu)成威脅。

這項任務(wù)的單程旅行證實了：NASA 可以成功地對航天器進(jìn)行導(dǎo)航，引導(dǎo)它有意與小行星相撞以使其發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種技術(shù)被稱為動能撞擊（kinetic impact）。

現(xiàn)在，研究團(tuán)隊將使用地面望遠(yuǎn)鏡對 Dimorphos 進(jìn)行觀察，以確認(rèn) DART 的撞擊的確讓小行星圍繞 Didymos 的軌道發(fā)生了改變。研究人員預(yù)計，這次撞擊會將 Dimorphos 的運(yùn)行軌道縮短約 1%，即減少大約 10 分鐘的運(yùn)行周期。對小行星偏轉(zhuǎn)程度的精確測量是整體測試的主要目的之一。

DART 航天器在撞擊前 11 秒 " 看到 " 的小行星衛(wèi)星 Dimorphos。DART 搭載的 DRACO 成像儀從 68 千米外拍下了這張圖像。這張圖像是最后一張在視野中包含整個 Dimorphos 的圖像。Dimorphos 長約為 160 米，其北面朝向圖像的頂部。

圖片來源：NASA/ 約翰 · 霍普金斯應(yīng)用物理實驗室

" 行星防御是一項全球共同的努力，它影響著地球上的每一個人。" 美國華盛頓 NASA 總部科學(xué)任務(wù)理事會（Science Mission Directorate）副主任托馬斯 · 齊布亨（Thomas Zurbuchen）說道，" 現(xiàn)在我們知道，我們可以讓航天器精確瞄準(zhǔn)，精確到甚至可以撞上太空中一個很小的天體。我們只須要讓小行星的速度稍作變化，就可以顯著改變它的行進(jìn)路徑。"

航天器上攜帶的唯一的儀器，是用于光學(xué)導(dǎo)航的 Didymos 偵察與小行星相機(jī)（Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation，DRACO）。DART 對兩顆小行星的識別和區(qū)分，將依賴一個復(fù)雜的制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制系統(tǒng)與一種被稱為 " 小天體機(jī)動自主實時導(dǎo)航 "（Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation，SMART Nav）的算法的協(xié)同工作，成功識別和區(qū)分后，系統(tǒng)將航天器引導(dǎo)至體積較小的 Dimorphos。

在這些系統(tǒng)的引導(dǎo)下，這架質(zhì)量約 570 千克的箱形航天器穿過了太空中最后的 9 萬千米，最終駛向 Dimorphos 并以大約 22 530 千米每小時的速度撞擊它，以稍微減慢小行星的軌道速度。在撞擊前幾秒，航天器通過 DRACO 拍到的最終圖像以特寫細(xì)節(jié)展示了 Dimorphos 的表面情況。

小行星衛(wèi)星 Dimorphos 的最后一張完整圖像，由 DRACO 成像儀在 NASA 的 DART 任務(wù)中拍攝，拍攝位置距離小行星約 12 千米，時間為撞擊前 2 秒。這張圖像顯示了小行星 Dimorphos 一片 31 米寬的區(qū)域。Dimorphos 的北面朝向圖像的頂部。

圖片來源：NASA/ 約翰 · 霍普金斯應(yīng)用物理實驗室

在撞擊前 15 天，由意大利航天局（Italian Space Agency，ASI）提供的 DART 同行立方星，輕型意大利小行星成像立方星（Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids，LICIACube），從航天器上投放進(jìn)入太空，用于拍攝 DART 的撞擊過程以及由此產(chǎn)生的噴射物質(zhì)云的圖像。LICIACube 的圖像將與 DRACO 返回的圖像一起，為我們提供碰撞影響的直觀視圖，幫助研究人員更好地描述動能撞擊在偏轉(zhuǎn)小行星時的有效性。由于沒有攜帶大型天線，LICIACube 拍攝的圖像將在接下來的幾周內(nèi)一張一張地傳回地球。

"DART 的成功是一種重要的補(bǔ)充，讓我們保護(hù)地球免受小行星毀滅性撞擊所必須擁有的基本方法又多了一項。"NASA 行星防御官員林德利 · 約翰遜（Lindley Johnson）說道，" 這表明我們在面對這種類型的自然災(zāi)害時，不再是手無寸鐵。再加上我們的下一個行星防御任務(wù)，DART 的繼任者，能加速搜尋剩余危險小行星群體的近地天體勘測者 [ Near-Earth Object ( NEO ) Surveyor ] 項目，當(dāng)那一天真正來臨時，我們將能拯救地球。"

由于這兩顆小行星在距離地球約 1100 萬千米的范圍內(nèi)，一支國際團(tuán)隊正在使用位于全球各地和太空之中的數(shù)十臺望遠(yuǎn)鏡，對這一小行星系統(tǒng)進(jìn)行觀察。在接下來的幾周時間里，他們將對產(chǎn)生的噴射物進(jìn)行描述，并精確測量 Dimorphos 的軌道變化，以確定 DART 使小行星發(fā)生偏轉(zhuǎn)的有效程度。相關(guān)結(jié)果將有助于科學(xué)計算機(jī)模型的驗證和改進(jìn)，對于預(yù)測該技術(shù)作為小行星偏轉(zhuǎn)的可靠方式的有效性來說，這一點至關(guān)重要。

DART 在撞擊前對小行星衛(wèi)星 Dimorphos 的最后一瞥。航天器上的 DRACO 成像儀在距離小行星約 6 千米處拍攝了這張最終圖像，距離撞擊只剩最后 1 秒。DART 的撞擊發(fā)生在圖像傳輸?shù)降厍虻倪^程中，導(dǎo)致我們只接收到了這張不完整的圖像。這張圖像顯示了一片 16 米寬的小行星區(qū)域。Dimorphos 的北面朝向圖像的頂部。

圖片來源：NASA/ 約翰 · 霍普金斯應(yīng)用物理實驗室

" 這項史無前例的任務(wù)需要令人難以置信的準(zhǔn)備和精確度，任務(wù)團(tuán)隊在所有方面都超出了預(yù)期。" 約翰 · 霍普金斯應(yīng)用物理實驗室主任拉爾夫 · 塞梅爾（Ralph Semmel）說道，" 除了技術(shù)演示真正令人興奮的成功之外，基于 DART 的技術(shù)功能有朝一日是可以用來改變小行星航向的，從而做到保護(hù)我們的星球，同時保護(hù)地球上所有的生命。"

大約四年后，歐洲航天局（European Space Agency，ESA）的 " 赫拉 "（Hera）任務(wù)將對這兩顆小行星進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，特別是 DART 撞擊留下的隕石坑情況，并對 Dimorphos 的質(zhì)量進(jìn)行精確測定。

DART 任務(wù)是 NASA 行星任務(wù)計劃辦公室（Planetary Missions Program Office）的一個項目，由約翰 · 霍普金斯應(yīng)用物理實驗室負(fù)責(zé)為 NASA 行星防御協(xié)調(diào)辦公室（Planetary Defense Coordination Office）管理。