最近幾天，以美國和歐洲為主，來自世界各地的小行星科學家和太空飛行器工程師正匯集在羅馬，討論著小行星防衛(wèi)的最新情況。他們本次的主題是一個宏大的計劃：使用太空飛行器撞擊小行星以達到改變其軌道的目的。

　　這場美歐聯(lián)合任務(wù)的名稱是“小行星撞擊和偏轉(zhuǎn)評估”(Asteroid Impact Deflection Assessment, 以下簡稱 AIDA 任務(wù))。他們的具體計劃是先使用一臺飛行器撞擊位于地球和火星之間的小行星 Didymos 的一顆小衛(wèi)星，然后另一臺飛行器會勘測撞擊地點以搜集盡可能多的有關(guān)撞擊所產(chǎn)生的影響的數(shù)據(jù)。

　　本次任務(wù)的撞擊目標是一個名為 Didymos(希臘語中“雙胞胎”的意思)的近地雙小行星系統(tǒng)。Didymos 系統(tǒng)由一個稍大的小行星 Didymos A 和一個繞其運轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星 Didymos B 組成。Didymos A 的直徑約為 780 米，而 Didymos B 的直徑約為 160 米。Didymos 環(huán)繞太陽的軌道半徑在 1.0 天文單位至 2.3 天文單位之間變化，距離地球的平均距離在 250 個地月距離左右?？茖W家們是通過謹慎的考慮后才選擇 Didymos 系統(tǒng)的，他們希望這個偏轉(zhuǎn)目標能最大化他們的科學成果。

　　“飛鏢”飛行器預計撞擊小衛(wèi)星 Didymos B。圖中白色軌道為 Didymos B 現(xiàn)在的軌道，藍色軌道則為撞擊后的軌道。Credit: ESA

　　NASA 在 AIDA 任務(wù)中負責的部分是一個名為“飛鏢”的飛行器(全稱為雙小行星撞擊測試飛行器，Double Asteroid Impact Test，簡稱 DART)。將會與“飛鏢”飛行器一同撞向 Didymos B 的還有一臺意大利制小行星成像立方星(Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids, 簡稱 LICIA)，它將記錄下撞擊的瞬間。

　　ESA(歐洲空間局)在 AIDA 任務(wù)中負責的則是一臺名為“赫拉”(Hera)的飛行器。它將在“飛鏢”飛行器撞擊 Didymos B 后對其進行一次近距離勘測。具體來說，它會測量小行星的質(zhì)量，并且對撞擊坑的形狀進行細致的評估。“赫拉”也會攜帶兩臺立方星，它們將協(xié)助“赫拉”進行近距離勘測，這會是科學家首次使用雷達探測器來勘測小行星。

　　“飛鏢”飛行器現(xiàn)在正在建造過程中，由約翰·霍普金斯大學應(yīng)用物理實驗室承擔。按計劃“飛鏢”飛行器將在 2021 夏季發(fā)射升空，并于 2022 年 9 月撞擊 Didymos B，撞擊時速度將高達 6.6 千米/秒。

“赫拉”掃描 Didymos B 上的撞擊坑的藝術(shù)想象圖。Credit: ESA

　　與此同時，“赫拉”正在接近 B2 設(shè)計階段的尾聲。在今年 11 月的 Space19+(ESA 的太空安全項目)部長級會議上，歐洲空間局部長委員會將決定是否要發(fā)射這臺飛行器。如果計劃通過的話，“赫拉”將會在 2024 年 10 月發(fā)射，并于 2026 年抵達 Didymos。

　　不過，Space19+ 決定放棄發(fā)射“赫拉”的可能性是非常小的。對此，“赫拉”任務(wù)的項目經(jīng)理 Ian Carnelli 這樣解釋道：“確實，‘飛鏢’可以在沒有‘赫拉’的情況下完成任務(wù)，因為撞擊對 Didymos B 的軌道造成的影響是通過地基望遠鏡也能測量的。但是，讓這兩個任務(wù)協(xié)同進行所帶來的科學效益將會是巨大的。事實上，‘赫拉’收集的數(shù)據(jù)是至關(guān)重要的，它可以讓這場專門的一次性試驗變成同樣適用于其他小行星的普遍偏轉(zhuǎn)手段。”

“赫拉”在勘測 Didymos B的撞擊坑。Credit: ESA

　　“赫拉”任務(wù)還將成為 ESA 的首個前往雙小行星系統(tǒng)的任務(wù)。天文學家認為雙小行星系統(tǒng)占所有已知小行星中的 15%，并且它們對天文學家來說仍然充滿未知。“赫拉”除了勘測撞擊坑外，還肩負著測試許多重要的新型技術(shù)的任務(wù)，這其中包括深空立方星，人造衛(wèi)星間的鏈接，和自主圖像導航技術(shù)等。

“赫拉”與它的兩個立方星協(xié)同合作的藝術(shù)想象圖。Credit: ESA

　　最后，AIDA 任務(wù)還將為低重力環(huán)境作業(yè)提供寶貴的機會。在今后的任務(wù)中，不管是到近地小行星，還是月球，還是火星，這次作業(yè)都會提供非常重要的數(shù)據(jù)。

　　“赫拉”，“飛鏢”，和 AIDA 任務(wù)的其他元素所反饋的結(jié)果將會為科學家在小行星防衛(wèi)的課題上所花的精力做出評分。除此之外，它們還會幫助科學家建立更好的撞擊效率模型。如果科學家想讓這場試驗轉(zhuǎn)變?yōu)樾行欠烙?br /> 一個成熟的技術(shù)，那么這樣的模型將會是非常重要的。
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