美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)航天器被设计成一个一次性的奇迹。它将在9月26日以每小时24000公里的速度撞击一颗小行星，结束它的生命。DART于2021年11月从地球发射，大小约为一辆公共汽车，旨在测试和证明我们保护地球免受危险小行星袭击的能力。
从1100万公里外直接击中目标并不容易。虽然这听起来很远，但这颗小行星实际上是因为它相对接近地球而被选中的。这将使工程师有机会测试航天器在撞击前最后阶段的自我操作能力，因为它会自动坠毁。
目标小行星叫做Dimorphos，直径163米，围绕着780米宽的Didymos小行星运行。之所以选择这种“二元小行星系统”，是因为Dimorphos在Didymos的轨道上，这使得测量撞击的结果更容易，因为它的轨道发生了变化。然而，Dimorphos系统目前对地球没有任何威胁。
无论如何，NASA正在尝试一项完全规模的行星防御实验，以改变小行星的路径。这种技术被称为“动能撞击”，通过撞击小行星改变其轨道。这基本上就是斯诺克中的安全击球，但在宇宙飞船(主球)和小行星之间的行星级别上进行。
一个微小的偏转就足以证明这项技术确实可以改变小行星在与地球碰撞时的轨迹。
但是DART飞船将会在碰撞中完全被炸得粉碎，因为它的冲击力相当于3吨TNT炸药。相比之下，投在广岛的原子弹相当于1.5万吨TNT炸药。
那么，鉴于破坏程度和距离，我们怎么能看到撞击呢?幸运的是，DART航天器并不是独自进行探索，它携带着liiciacube，一种鞋盒大小的迷你航天器，被称为立方体卫星，由意大利航天局和航空工程公司Argotec开发。这颗“小伙伴”最近与DART航天器分离，现在正在55公里外的安全距离上独自飞行，见证撞击。
此前从未有立方体卫星在小行星周围运行过，因此这为未来探索太空提供了新的潜在途径。从地球上用望远镜也可以观察到撞击。综合起来，这些方法将使科学家能够确认手术是否成功。
然而，licicacube将所有图像传回地球可能需要数周时间。这段时间将完全是神经紧张——对工程师来说，等待来自航天器的好消息总是一段激动人心的时间。
接下来会发生什么?一个调查小组将调查坠机的后果。这些科学家的目标是通过观察Didymos的轨道周期来测量Dimorphos绕Didymos运动的变化。这是Dimorphos在Didymos前后经过的时间，每12小时发生一次。
地面望远镜的目标是捕捉双形形日食发生时的图像。为了引起足够大的偏转，DART必须在撞击后产生至少73秒的轨道周期变化——在日食频率的变化中可见。
这些测量结果将最终决定“动力撞击”技术在使潜在危险的小行星偏离方向方面的效果如何——我们还不知道。
这是因为我们实际上对小行星的组成知之甚少。双形变形的强度有多大的不确定性使得设计子弹飞船成为一个真正巨大的工程挑战。根据地面观测，Didymos系统被怀疑是由许多不同的岩石组成的碎石堆，但其内部结构尚不清楚。
影响的结果也有很大的不确定性。之后喷射出的物质会增加撞击的效果，提供额外的力。我们不知道撞击是否会形成一个陨石坑，也不知道小行星本身是否会发生重大变形，这意味着我们无法确定撞击会释放出多大的力。
我们对小行星系统的探索并没有随着DART而结束。欧洲航天局计划于2024年发射“赫拉”号任务，并于2027年初抵达Didymos，仔细观察剩余的撞击效应。
通过观察DART撞击对双形磷造成的变形，赫拉航天器将更好地了解其组成和形成。了解Didymos和Dimorphos等天体的内部特性也将有助于我们更好地了解它们在撞击事件中可能对地球造成的危险。
最终，这次任务的经验教训将有助于验证高速撞击的机制。虽然实验室实验和计算机模型已经可以帮助验证科学家的影响预测，但在太空中进行的全尺寸实验，如DART，是我们最接近全貌的。尽可能多地了解小行星将有助于我们理解我们需要用什么力撞击它们才能使它们偏转。
DART任务促成了科学家之间的全球合作，希望解决行星防御的全球问题，我们与DART调查小组的同事一起，旨在分析撞击效应。我自己的重点是研究从撞击中喷射出来的物质的运动。
飞船撞击预定在9月26日东部夏令时19:14(英国夏时9月27日00:14)。你可以在NASA电视上看到这次撞击。
