美欧将联手偏转一颗小行星准备用太空飞行器撞击

按方案“飞镖”飞行器将在2021夏日发射升空，并于2022年9月碰击Didymos B，碰击时速度将高达6.6千米/秒。

最近几天（11日至13日），以美国和欧洲为主，来自世界各地的小行星科学家和太空飞行器工程师正聚集在罗马，讨论着小行星防卫的最新状况。他们本次的主题是一个庞大的方案：运用太空飞行器碰击小行星以到达改动其轨迹的意图。

这场美欧联合使命的名称是“小行星碰击和偏转评价”（Asteroid Impact Deflection Assessment, 以下简称AIDA使命）。他们的详细方案是先运用一台飞行器碰击坐落地球和火星之间的小行星Didymos的一颗小卫星，然后另一台飞行器会勘察碰击地址以搜集尽可能多的有关碰击所发生的影响的数据。

本次使命的碰击方针是一个名为Didymos（希腊语中“双胞胎”的意思）的近地双小行星体系。Didymos体系由一个稍大的小行星Didymos A和一个绕其工作的小卫星Didymos B组成。Didymos A的直径约为780米，而Didymos B的直径约为160米。Didymos盘绕太阳的轨迹半径在1.0天文单位至2.3天文单位之间改变，间隔地球的均匀间隔在250个地月间隔左右。科学家们是经过慎重的考虑后才挑选Didymos体系的，他们期望这个偏转方针能最大化他们的科学效果。

NASA在AIDA使命中担任的部分是一个名为“飞镖”的飞行器（全称为双小行星碰击测验飞行器，Double Asteroid Impact Test，简称DART）。将会与“飞镖”飞行器一起撞向Didymos B的还有一台意大利制小行星成像立方星（Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids, 简称LICIA），它将记录下碰击的瞬间。

ESA（欧洲空间局）在AIDA使命中担任的则是一台名为“赫拉”（Hera）的飞行器。它将在“飞镖”飞行器碰击Didymos B后对其进行一次近间隔勘察。详细来说，它会丈量小行星的质量，而且对碰击坑的形状进行详尽的评价。“赫拉”也会带着两台立方星，它们将帮忙“赫拉”进行近间隔勘察，这会是科学家初次运用雷达探测器来勘察小行星。

“飞镖”飞行器现在正在制作过程中，由约翰·霍普金斯大学使用物理实验室承当。按方案“飞镖”飞行器将在2021夏日发射升空，并于2022年9月碰击Didymos B，碰击时速度将高达6.6千米/秒。

“赫拉”扫描Didymos B上的碰击坑的艺术幻想图。Credit: ESA

与此同时，“赫拉”正在挨近B2设计阶段的结尾。在本年11月的Space19+（ESA的太空安全项目）部长级会议上，欧洲空间局部长委员会将决议是否要发射这台飞行器。假如方案经过的话，“赫拉”将会在2024年10月发射，并于2026年抵达Didymos。

不过，Space19+决议抛弃发射“赫拉”的可能性是十分小的。对此，“赫拉”使命的项目经理Ian Carnelli这样解释道：“的确，‘飞镖’能够在没有‘赫拉’的状况下完成使命，由于碰击对Didymos B的轨迹形成的影响是经过地基望远镜也能丈量的。可是，让这两个使命协同进行所带来的科学效益将会是巨大的。事实上，‘赫拉’搜集的数据是至关重要的，它能够让这场专门的一次性实验变成相同适用于其他小行星的遍及偏转手法。”

“赫拉”在勘察DidymosB的碰击坑。Credit: ESA

“赫拉”使命还将成为ESA的首个前往双小行星体系的使命。天文学家以为双小行星体系占一切已知小行星中的15%，而且它们对天文学家来说依然充溢不知道。“赫拉”除了勘察碰击坑外，还肩负着测验许多重要的新式技能的使命，这其间包含深空立方星，人造卫星间的链接，和自主图画导航技能等。

“赫拉”与它的两个立方星协同协作的艺术幻想图。Credit: ESA

最终，AIDA使命还将为低重力环境作业供给名贵的时机。在往后的使命中，不管是到近地小行星，仍是月球，仍是火星，这次作业都会供给十分重要的数据。

“赫拉”，“飞镖”，和AIDA使命的其他元素所反应的成果将会为科学家在小行星防卫的课题上所花的精力做出评分。除此之外，它们还会协助科学家树立更好的碰击功率模型。假如科学家想让这场实验转变为行星防护的一个老练的技能，那么这样的模型将会是十分重要的。