在太空中經(jīng)歷了長達 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）任務成功撞上了它的目標小行星，這是全球首次行星防御技術的演示，也是 NASA 首次嘗試在太空中對小行星的運行進行偏轉。

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（Johns Hopkins University）應用物理實驗室（Applied Physics Laboratory，APL）的任務控制中心宣布 DART 任務撞擊成功。

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，可以保護地球免受飛向地球的小行星或彗星的影響，當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。"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，我們也在努力保護這個家園，而這種國際合作將科幻小說變成了科學現(xiàn)實，展示了一種保護地球的可行方法。"

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 · 霍普金斯應用物理實驗室

DART 瞄準了小行星衛(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 米的小行星運行，這顆小行星名為 Didymos。這兩顆小行星都不會對地球構成威脅。

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

現(xiàn)在，研究團隊將使用地面望遠鏡對 Dimorphos 進行觀察，以確認 DART 的撞擊的確讓小行星圍繞 Didymos 的軌道發(fā)生了改變。研究人員預計，這次撞擊會將 Dimorphos 的運行軌道縮短約 1%，即減少大約 10 分鐘的運行周期。對小行星偏轉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 總部科學任務理事會（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，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路徑。"

航天器上攜帶的唯一的儀器，是用于光學導航的 Didymos 偵察與小行星相機（Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation，DRACO）。DART 對兩顆小行星的識別和區(qū)分，將依賴一個復雜的制導、導航和控制系統(tǒng)與一種被稱為 " 小天體機動自主實時導航 "（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)將航天器引導至體積較小的 Dimorphos。

在這些系統(tǒng)的引導下，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充，讓我們保護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害時，不再是手無寸鐵。再加上我們的下一個行星防御任務，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)，一支國際團隊正在使用位于全球各地和太空之中的數(shù)十臺望遠鏡，對這一小行星系統(tǒng)進行觀察。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)生偏轉的有效程度。相關結果將有助于科學計算機模型的驗證和改進，對于預測該技術作為小行星偏轉的可靠方式的有效性來說，這一點至關重要。

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 · 霍普金斯應用物理實驗室

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

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

DART 任務是 NASA 行星任務計劃辦公室（Planetary Missions Program Office）的一個項目，由約翰 · 霍普金斯應用物理實驗室負責為 NASA 行星防御協(xié)調(diào)辦公室（Planetary Defense Coordination Office）管理。