美国NASA小行星防护实验出现意外，小行星碎片似乎正在返回地球

游戏天地 2025年07月12日 18:46 1 admin

信息来源：https://futurism.com/the-byte/debris-asteroid-earth-nasa

三年前被誉为拯救地球概念验证的NASA DART任务，如今暴露出意想不到的复杂性。马里兰大学最新研究发现，这次成功的小行星撞击不仅改变了目标轨道，还喷射出100多块巨石，其中一些携带的动量超过撞击器本身三倍以上，为未来行星防御策略带来新的变数。

成功背后的"意外收获"

2022年9月，DART航天器以每小时14000英里的速度撞击小行星Didymos的卫星Dimorphos，成功将其轨道周期缩短了33分钟。这一成就被广泛称赞为人类首次成功的行星防御试验。然而，发表在《行星科学杂志》上的最新研究揭示了撞击产生的深层影响。

马里兰大学研究科学家托尼·法纳姆领导的团队利用意大利航天局LICIACube拍摄的图像，追踪了104块从Dimorphos表面喷射出的巨石。这些岩石碎片半径从0.6米到11.8米不等，以约每小时120英里的速度飞离小行星。更令人震惊的是，某些大型巨石传递的动量比DART航天器本身的直接撞击动量高出三倍多。

法纳姆在研究声明中表示："我们成功地偏转了一颗小行星，将其从轨道上移开。我们的研究表明，虽然DART航天器的直接撞击导致了这种变化，但喷出的巨石产生了几乎同样大的额外冲击。"

这一发现表明，小行星偏转任务的效果可能远比简单的动量传递计算复杂。喷射出的巨石不仅增强了总体偏转效果，也可能创造出需要长期监测的新威胁。

未知机制引发科学困惑

研究团队观察到的现象挑战了现有的撞击动力学理论。这些巨石并非随机散布在太空中，而是聚集在两个截然不同的群组中，其他区域则几乎没有物质分布。这种非均匀分布模式表明存在未知的物理机制。

"我们看到这些巨石并不是随机散布在太空中的，"法纳姆解释道。"相反，它们被聚集在两个非常不同的组中，其他地方没有物质，这意味着这里有未知的东西在起作用。"

研究团队提出了一个假说来解释这种异常现象：DART的太阳能电池板可能在主体撞击前击中了Dimorphos表面的两块大型岩石——Atabaque和Bodhran。天文学教授杰西卡·桑夏恩指出，DART"撞上了一个岩石和充满大石块的表面，导致其喷射图案出现混乱和丝状结构"。

这种复杂的撞击过程产生的多重冲击效应，可能是导致巨石分布不均匀的关键因素。然而，确切的物理机制仍需进一步研究才能完全理解。

对未来任务的深远影响

这些发现对未来的行星防御策略产生了重要影响。传统的小行星偏转计算主要基于直接动量传递模型，但DART任务的结果表明，次级效应可能同样重要，甚至更为关键。

桑夏恩强调了精确计算的重要性："如果一颗小行星向我们翻滚而来，我们知道我们必须将其移动特定量以防止它撞击地球，那么所有这些微妙之处都变得非常非常重要。你可以把它想象成一场宇宙台球游戏，如果我们不考虑所有变量，我们可能会错过口袋。"

这种"宇宙台球"效应意味着未来的行星防御任务需要考虑更多变量：目标小行星的内部结构、表面组成、撞击角度，以及可能产生的次级碎片轨道。每一个因素都可能显著影响最终的偏转效果。

法纳姆指出："这个额外的因素改变了我们在规划这些类型的任务时需要考虑的物理特性。"这意味着未来的任务规划必须纳入更复杂的建模和仿真，以预测可能的次级效应。

下一步验证与长期监测

欧洲航天局的赫拉任务计划于2026年抵达Didymos系统，将为验证这些发现提供宝贵机会。赫拉将近距离观察撞击现场，测量Dimorphos的物理特性变化，并追踪喷射物质的长期演化。

法纳姆表示期待通过赫拉任务"再次直接看到撞击的后果"。这次后续任务将提供关键数据，帮助科学家完善小行星偏转模型，并为未来可能的紧急偏转任务制定更准确的预测方法。

长期来看，对喷射巨石的持续监测也至关重要。虽然这些碎片目前不构成地球威胁，但它们的轨道演化需要长期跟踪，以确保不会在未来某个时点成为新的撞击风险。

DART任务的这一"意外收获"提醒人们，即使在成功的太空任务中，宇宙仍然充满未知。随着人类面临越来越多的小行星威胁，深入理解这些复杂的物理过程将成为保护地球的关键因素。正如这次研究所显示的，有效的行星防御不仅需要准确的撞击，更需要对撞击后果的全面理解和精确预测。

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