在小行星袭击我们之前找到它

上周，好莱坞大片中的故事变成了现实:美国宇航局(NASA)发射了双小行星重定向测试(DART)，一艘小型航天器将在9月或10月的某个时候撞击一颗小行星，试图改变其轨道。科学家表示，这个名为“双态”(Dimorphos)的目标不会对地球构成威胁，但我们需要做好准备，以防未来有大量岩石或金属以每小时3万多英里的速度冲向地球。《公报》采访了哈佛大学天体物理学家乔纳森·麦克道尔，谈论了美国宇航局的首次此类任务。为了清晰和篇幅，采访经过了编辑。

Q&

乔纳森·麦克道尔

公报:小行星到底是什么?

乔纳森·麦克道尔。照片由美国天文学会提供

麦克道尔:它的专业术语是小行星。它是一种通常绕太阳运行的物体，由于太小而不能被认为是行星。在我们讨论的背景下，近地小行星基本上是在太空中飞行的山脉，在火星和木星之间的小行星带中，直径从100米到几公里不等。有各种大小的行星，一直到直径1000公里的矮行星。对地球构成威胁的行星直径不到一英里。它们是太阳和太阳系形成时的残留物。在太阳系早期，在行星出现之前就有很多这样的东西，它们中的一些互相撞击，聚集在一起，形成了行星。所以小行星是行星形成过程中遗留下来的碎片。问题是，它们仍然在四处飞行，试图建立行星，如果你已经生活在一个星球上，这不是件好事。

公报:它们是用什么做的?

麦克道尔:至于二型血，我们并不知道确切的情况。这是研究人员希望通过这次任务找到的东西之一。大多数情况下，小行星是由岩石组成的。但有些小行星几乎是固体金属。有些彗星是由外太阳系的冰组成的，当它们离太阳太近时，它们就会蒸发，变成彗星。有些是石头做的。他们希望用DART来回答的一个问题是:这颗小行星是一颗真正坚固的岩石，还是一大堆被重力吸引在一起的鹅卵石，所以如果你撞到它，它会有点像一个球坑?如果你担心这些小行星有一天会撞到地球，你想知道你要用多大的力撞击它才能成功地改变它的轨道。那要看它是固体，还是我们所说的那些碎石堆中的一堆，它们只是很微弱地连在一起。

GAZETTE:为什么NASA现在接手这个项目?

麦克道尔:因为我们有技术，我们有一个很好的目标。明年9月或10月，二morphs将会接近地球，虽然不会造成危险，但也不会太难接近，这使它成为一个很好的测试对象。

我们也知道，我们不一定要炸掉一颗小行星，我们只需要让它转移到足够的地方，让它到达得晚或早。但这很难做到，因为即使是这些较小的小行星也有山那么大。答案是，你在它撞击地球之前就改变了它的速度。如果你提前一年把它的速度改变一英里每小时，一年后它就离本来的位置差了9000英里，所以你就拯救了地球。

但这到底是如何运作的呢?我们对物体如何在太空中运动很有信心。不太清楚的是，如果你撞到什么东西，它的速度会改变多少，因为这取决于它有多软。所以，通过用航天器撞击二形态学然后测量它的轨道改变了多少，这就能告诉你这颗小行星有多软，然后你就能设计航天器来改变正要撞击我们的小行星。

公报:除了地球上的望远镜，科学家们将如何记录来自撞击的数据?

麦克道尔:在DART撞击地球的几个小时前，它将发射一个更小的太空探测器，名为LICIACube，上面有几个摄像头和通信系统。它将在30英里左右的距离呼啸而过，拍下爆炸的照片——基本上是飞船撞击小行星时的羽流。这将帮助研究人员评估撞击的大小。

“如果你想拯救地球，也许优雅不是正确的优先考虑。”

公报:作为一名天体物理学家，观看这项任务是什么感觉?

麦克道尔:从科学角度来说，这有点争议。它是某种国会专款，而不是由决定任务重要性的科学家选择的。我认为社区中有些人认为我们不会学到那么多东西，而且我们似乎已经知道了答案。我认为这是一个不公平的批评。我认为有时科学选择小组忽略了做一些实际的事情的重要性。这是保护我们免受小行星袭击的第一步。你还可以选择其他几种方法，显然，有一种是世界末日，你在上面放一枚核弹，然后让布鲁斯·威利斯去解决。但这是最短期、最实用的方法。我们不需要一些戏剧性的科学进步来实现它。当你真正去做的时候，你会学到很多你从没想过的东西。即使在这个时候，通过建造宇宙飞船，你已经学会了很多你在吐球时没有想到的东西。

而且，当我还是个孩子的时候，对太阳系的兴趣都是关于大行星的;小行星被认为是令人讨厌和无聊的。现在，我认为无论是科学上还是实践上，小行星和彗星——我们称之为小天体——都已成为议事日程的首要问题。我们意识到它们是太阳系故事中非常重要的一部分，而不仅仅是一个脚注。这让我很兴奋。

宪报:你提到了一些转移小行星的其他方法。你能说说它们是什么吗?

麦克道尔:核能已经被讨论过了，但它还不是一个成熟的想法。令人担忧的是，如果你把它分成三个大块，现在你失去的是三个城市，而不是一个。因此，我们并不完全清楚炸毁它是否正确。也许在某些情况下，这是正确的做法，比如它太近而无法转移。我还听说过在小行星上安装一个火箭引擎，把它变成一艘宇宙飞船的想法。你基本上是把一艘拖船停靠在它的旁边，然后在很长一段时间内把它拖走。这也许是更优雅的方式，但如果你想拯救地球，优雅可能不是正确的优先考虑。

文章旨在传播新闻信息，原文请查看https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/11/harvard-astrophysicist-on-nasas-mission-to-head-off-armageddon/