关注来自太空的威胁，并不算是杞人忧天。如果那颗名为“希克苏鲁伯”（Chicxulub）的小行星没有在大约6600万年前的某一天撞击地球，我们可以想象，或许直到今天恐龙仍然是地球的主宰。目前科学界普遍认为，正是因为那颗大约直径12公里的小行星撞击了地球的墨西哥湾地区，造成全球气候发生剧烈变化，从而导致了恐龙灭绝。对于地球来说，这样来自太空的剧烈撞击很可能不会是最后一次。在太阳系中除了太阳和几大行星之外，还有着数量众多的小行星。在火星和木星的轨道之间就存在着一个小行星带，而在太阳系边缘的柯伊伯带中同样蕴含着大量的小行星——因为质量相对较小，这些天体的轨道并不稳定，有可能在引力的扰动作用下进入到太阳系内部，从而对地球造成威胁。图|NASA space place如果以一个人生命的时间长度来看，我们在地球上生活遭到小行星毁灭性撞击的概率是极低的。不仅如此，地球致密的大气层也起到了一定的保护作用。一般来说，直径在10米之内的小行星在进入地球大气层时都很可能因为剧烈发热而发生爆炸，因此并不会对地面造成太大的破坏。但我们如果以数千万年，乃至亿年的时间长度来看，地球遭受小行星毁灭性撞击的可能性则一直存在（目前科学家们普遍认为地球遭受小行星撞击的概率在每个时段都大致相同，但也有学者认为这与地球在银河系中的位置，以及暗物质的引力有关）。正是因为如此，为了保护人类的安全，一个大胆且充满科幻色彩的“行星防御”（Planetary Defense）战略诞生了。人们希望在发现了对地球造成威胁的小行星之后，能够主动出击，利用飞行器去撞击小行星，从而改变其运行路线，避免与地球相撞。作为行星防御战略的第一个实验，美国航空航天局（NASA）发射的“双小行星改道测试”（Double
Asteroid Redirection Test，DART）飞行器，在经历了10个月的太空飞行之后，在2022年9月26日进行了第一次太空实验——在距离地球1100万公里的太空中，飞行器以每秒钟6.6公里的速度撞向一颗小行星。
图|SciNews
科学家们为这次撞击实验所选择的目标是一个对于地球并无威胁的双星系统。一个直径大约160米的名为“Dimorphos”的小行星，围绕着一个直径大约为780米的小行星“Didymos”运转，组成了一个双星系统（Dimorphos在希腊语中有双胞胎之意）。Dimorphos大约每12个小时围绕Didymos运转一周。而DART飞行器的撞击目标正是Dimorphos——科学家们希望通过这次撞击，略微改变其运行轨迹，让它围绕Didymos运转的时间缩短大约1%，也就是10分钟左右。相比于曾经造成恐龙灭绝的小行星克苏鲁伯，Dimorphos的体积并不算大，它即便撞击地球也不会造成生物大灭绝，但如果撞击地点合适，也足以造成一个大城市的毁灭。地球遭受Dimorphos这类小行星撞击的概率要比被克苏鲁伯这类天体撞击的概率高1000倍以上。图|CNN相比于Dimorphos，DART飞行器更显得小巧。有科学家比喻，这次太空撞击犹如一个高尔夫球车撞向金字塔。虽然顺利完成了撞击实验，但是撞击的结果如何，目前还难以判定——这在很大程度上取决于小行星Dimorphos的质地。如果Dimorphos是一块坚硬的岩石，那么受到撞击之后它就可能会如人们预料中一样改变运行轨道，但也有人认为Dimorphos是由一堆松散的小石块构成，那么在撞击之下它就有可能发生部分碎裂。DART进行撞击实验时，在其附近的意大利飞行器“LICIACube”对被撞击前后的Dimorphos进行了拍照。科学家们将会对根据照片判断撞击的结果。不仅如此，地球上的天文望远镜，以及在太空中的哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）和詹姆斯·韦布太空望远镜（James
Webb Space Telescope）都会对Dimorphos进行观测。等撞击造成的灰尘和小石块散去，人们就将可以判断Dimorphos的运行轨道是否发生了变化。不仅如此，欧洲空间局（ESA）的“Hera”太空探测计划会在2027年近距离观察被撞击的小行星，发回更精确的数据。在未来，如果面对来自太空的真正威胁，那么要以怎样的方式去撞击小行星？人们也期待可以从这次实验中获得经验。图|NASA和很多太空探索计划一样，星球防御战略的实施也因为新冠疫情的影响而受阻，很多项目无法正常进行，目前的进展落后于计划，但DART飞行器的成功撞击给了人们信心。可以说，这次花费3.3亿美元的太空任务已经取得了成功。这次实验证明了人类有能力对小行星进行“动能撞击”（kinetic
impact）以改变其运行轨迹。DART飞行器这次太空撞击吸引了全世界的关注，也会让更多人理解人类所居住的地球在宇宙中的处境。实际上，这并不是人类第一次利用飞行器去撞击太阳系内的天体。此前日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency,
JAXA）设计的“隼鸟2号”（Hayabusa 2）探测器在2018年抵达一颗轨道位于地球和火星之间的小行星“龙宫”（Ryugu）。随后隼鸟2号引爆炸药，让一个2公斤重，圆盘形状的铜制撞击物在爆炸作用下形成了一个差不多篮球大小，类似于子弹形状的飞弹，以每秒2000米的速度撞击到“龙宫”的表面，在其表面制造出一个14米宽的前所未有的人工撞击坑。当然，隼鸟2号的科学目标是采集小行星龙宫的内部样本，并将其带回地球进行研究。《不要抬头》剧照从隼鸟2号到DART任务，以及行星防御战略在未来的更多计划，我们可以看出人类在太空中进行精密操作的能力越来越强。在未来，人类将有能力保护自身不再受到来自小行星的威胁。我们甚至可以畅想，在更遥远的未来，人类可能利用自动飞行器前往小行星进行开采，获取宝贵的稀有金属资源。本文写作参考了《自然》（Nature）杂志，《科学》（Science）杂志，以及美国航空航天局（NASA）网站的相关报道。