這是一次承載改寫人類和地球命運(yùn)的“炮彈”發(fā)射。
如果恐龍當(dāng)年也有宇航局的話，那么這一物種的命運(yùn)可能就不會(huì)在6500萬(wàn)年前戛然而止。當(dāng)然，如果真的是那樣的話，恐怕也不會(huì)有人類的今天……
而在11月24日，NASA 將發(fā)射一枚肩負(fù)著關(guān)鍵使命的衛(wèi)星。這次任務(wù)的成敗，將決定恐龍的命運(yùn)未來(lái)是否某天會(huì)在人類的身上再次上演。
美國(guó)時(shí)間本周三凌晨，一架只有小汽車大小的衛(wèi)星將搭乘 SpaceX 的獵鷹九號(hào)火箭，從加州的范德堡太空部隊(duì)基地起飛。
到了明年九月底、十月初，這架衛(wèi)星將作為“動(dòng)能武器”，與一組孿生小行星系統(tǒng)發(fā)生碰撞。
科學(xué)家們的期望是，這次撞擊能夠顯著改變?cè)撾p小行星系統(tǒng)的運(yùn)行軌跡。這一次任務(wù)，目前已經(jīng)耗資超過(guò)3億美元。它將將檢驗(yàn)人類是否具有能力，偏轉(zhuǎn)小行星等其它天文物體的航線，保護(hù)地球、人類，以及其它物種。
2013年2月15日，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克附近的居民經(jīng)歷了一次畢生難忘的天文事件：一枚火流星在烏拉爾聯(lián)邦管區(qū)南部上空進(jìn)入地球大氣層，開始燃燒，最終在車?yán)镅刨e斯克市上空爆炸。
這枚隕石直徑只有17米左右，質(zhì)量約7,000噸，爆炸高度估計(jì)在30-70千米范圍內(nèi)。就是這樣一顆小隕石，其空爆效果造成的氣爆沖擊波卻造成了近1500人不同程度受傷。
隕石爆炸時(shí)的畫面，來(lái)自當(dāng)?shù)厥忻裥熊囉涗泝x
當(dāng)?shù)亟ㄖ镌獾诫E石爆炸產(chǎn)生的沖擊波影響
人類上一次遭遇隕石爆炸事件還是俄羅斯的通古斯大爆炸，距離今天也超過(guò)一百年了。
而2013年的這次小行星撞擊事件，給天文學(xué)家再次提了個(gè)醒：是時(shí)候啟動(dòng)“行星防御計(jì)劃”了。
對(duì)于采用衛(wèi)星撞擊小行星的方式進(jìn)行防御，歐洲航天局 (ESA) 和美國(guó)宇航局 (NASA) 原本各自有內(nèi)部的計(jì)劃。不過(guò)兩家機(jī)構(gòu)在2015年簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議，名為“小行星撞擊和偏轉(zhuǎn)分析計(jì)劃”(Asteroid Impact and Deflection Assessment，簡(jiǎn)稱 AIDA)。
兩家機(jī)構(gòu)共同選定了撞擊測(cè)試的目標(biāo)：Didymos 孿生小行星系統(tǒng)。
Didymos 孿生小行星系統(tǒng)的模型圖，來(lái)自 NASA
兩顆小行星當(dāng)中，大的那顆叫做 Didymos（狄迪墨斯，中文名“孿大星”），直徑約780米；小的名為 Dimorphos（狄墨爾弗斯，又稱“孿小星”），直徑只有約160米。孿小星繞孿大星每12小時(shí)公轉(zhuǎn)一圈。
選擇這組小行星作為“行星防御計(jì)劃”的測(cè)試目標(biāo)，天文學(xué)家大概是這樣想的：
首先， 就算完成了撞擊，這兩顆小行星也幾乎完全沒(méi)有可能和地球碰撞，適合作為“練武”的對(duì)象；
孿小星的質(zhì)量很小，想要對(duì)它產(chǎn)生可觀的沖擊效果，不需要太大的衛(wèi)星質(zhì)量，并且雙星之間存在公轉(zhuǎn)關(guān)系，小星是大星的“衛(wèi)星”，距離只有約1.2千米，所以，撞擊小星也能對(duì)大星的運(yùn)行軌跡產(chǎn)生顯著的影響，實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”的效果。
歐 盟和 美國(guó) 原本計(jì)劃于2020 年底和 2 021年 底分別發(fā)射兩枚 衛(wèi)星 進(jìn)行本次任務(wù)。 其中，歐盟方面的AIM 軌道器將在環(huán)繞大星飛行，分析雙星的物質(zhì)構(gòu)成并將數(shù)據(jù)發(fā)回地球，并且在最近距離觀測(cè)未來(lái)碰撞的效果。
美國(guó)方面的飛行器 ，也就是明天即將發(fā)射的 DART，全稱Double Asteroid RedirectionTest，將在明年雙星運(yùn)行到離地球較近距離時(shí)，和小星發(fā)生碰撞，以偏轉(zhuǎn)雙星系統(tǒng)的軌道。
（Dart這個(gè)英文單詞也具有飛鏢的意思，而這組孿生小行星就是我們的標(biāo)靶。）
后來(lái)，歐盟的 AIM 發(fā)射任務(wù)取消了，雙星的物質(zhì)構(gòu)成至今未知，而且也沒(méi)有辦法進(jìn)行碰撞時(shí)的近距離觀測(cè)了。
不過(guò)這影響也不是很大，因?yàn)?雙星距 離 地球較近，預(yù)計(jì)撞擊時(shí)只有1100萬(wàn)千米，而且雙星環(huán)繞的軌道面和地球的黃道面接近，效果觀測(cè)比較容易，而且完全可以在地面觀測(cè)。
接下來(lái)，讓我們深入了解一下 DART 撞擊器.
DART 的質(zhì)量只有550千克左右，屬于非常輕量、低功能的一臺(tái)飛行器了，畢竟只是拿來(lái)做炮灰用的。它的主要載荷只有少量導(dǎo)航和傳感用的傳感器，一枚長(zhǎng)距離太空觀測(cè)攝像機(jī)。機(jī)載的離子推進(jìn)器可以進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，并且最終朝著小星撞去。
值得一提的是，DART 首次采用了一種全新的自動(dòng)光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng) SMART Nav，讓飛行器無(wú)需操作員的協(xié)助也可以自動(dòng)導(dǎo)航到預(yù)定目標(biāo)，并且在抵達(dá)目標(biāo)范圍后，在備開始撞擊到撞擊發(fā)生之間的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，SMART Nav 也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航、姿態(tài)調(diào)整等。
DART 還是第一臺(tái)采用徑向螺旋形線路槽陣列 (Spiral RLSA ) 天線的宇航器。這是一種專門用于深空通訊的高增益天線，能夠用深空網(wǎng)絡(luò) (Deep Space Network) 的X頻段維持 DART 和地面之間的通訊。
DART 還有一個(gè)次要載荷，是一臺(tái)意大利制造的立方衛(wèi)星 (CubeSat)，名為 LICIACube，在撞擊發(fā)生前的10天脫離 DART 主體，用于臨時(shí)的圖像采集觀測(cè)工作。立方衛(wèi)星屬于“用后即拋”，傳回?cái)?shù)據(jù)后無(wú)法回收，成為太空垃圾。
有趣的是，這枚立方衛(wèi)星上安裝了兩組相機(jī)，分別名為 LUKE 和 LEIA（星球大戰(zhàn)主角的名字）。
它們由 NA SA 旗下 的飛行器開發(fā) 實(shí)驗(yàn)室 APL 負(fù)責(zé)開發(fā)，在馬里蘭州組裝完成，并且已經(jīng)在上個(gè)月抵達(dá)了位于加州的范德堡太空部隊(duì)基地：
目前，DART 已經(jīng)安裝完畢，火箭在4E號(hào)發(fā)射臺(tái)準(zhǔn)備就緒，靜待周三凌晨的發(fā)射：
根據(jù)計(jì)劃，當(dāng)火箭進(jìn)入太空后，DART 將與火箭脫離，展開太陽(yáng)能板，繞行地球一周并逐漸變軌，這樣繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，DART 再點(diǎn)火離子推進(jìn)器，借助地球的引力，使得運(yùn)行軌道最終和地球公轉(zhuǎn)軌道同步。
那么，等到明年九月底、十月初，也就是這對(duì)孿生小行星的軌道距離地球公轉(zhuǎn)軌道最近的時(shí)候，DART 將進(jìn)行變姿點(diǎn)火，貼近目標(biāo)軌道。
隨后，作為次要載荷的立方衛(wèi)星將被拋出，展開其獨(dú)立的太陽(yáng)能板，在目標(biāo)小行星周圍準(zhǔn)備拍攝和記錄數(shù)據(jù)。然后在長(zhǎng)達(dá)數(shù)天的時(shí)間里，DART 將持續(xù)接近小星，并在撞擊前的4小時(shí)最后一次點(diǎn)火加速，完成最終的“絕唱”，撞向小星。
這次偉大的“犧牲”在瞬時(shí)對(duì)于小星的公轉(zhuǎn)速度、軌道等方面的影響，可能是微乎其微的。不過(guò)如果從宇宙的尺度來(lái)看，科學(xué)家們認(rèn)為這次撞擊有望對(duì)孿生小行星在宇宙中的運(yùn)動(dòng)軌跡造成可觀的影響。
當(dāng)然，在此之前，人類還從來(lái)沒(méi)有試過(guò)用撞擊的方式對(duì)小行星的軌道進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。所以這一次任務(wù)，也是撞擊偏轉(zhuǎn)的首次測(cè)試。對(duì)于效果，科學(xué)家們頗有信心。然而具體撞擊的效果還是有待檢驗(yàn)。
人類和其它生物最大區(qū)別之一，在于人類具有主觀能動(dòng)性。這是一個(gè)我們?cè)诔醺咧袑W(xué)過(guò)的哲學(xué)理念，說(shuō)的是人能夠能動(dòng)地認(rèn)識(shí)、觀察世界，總結(jié)客觀規(guī)律，并且利用這些規(guī)律，去改造世界。
在過(guò)去，人能夠改造的世界，僅限于我們生活的地方。后來(lái)，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，人類的活動(dòng)對(duì)整個(gè)地球的環(huán)境造成了極大規(guī)模的、深遠(yuǎn)的影響。今天，我們也已經(jīng)在月球上留下了腳印、派出無(wú)人車和深空探測(cè)器去到了火星、木星，和更深的太空，甚至有很大可能在有生之年實(shí)現(xiàn)殖民火星。
而在一些天文學(xué)家和哲學(xué)家的眼中，現(xiàn)在我們?cè)噲D通過(guò)撞擊（或者任何其它）的方式去偏轉(zhuǎn)小行星的軌道，保護(hù)地球和地球物種的安全，屬于人類迄今為止在發(fā)揮主觀能動(dòng)性上最大限度的一項(xiàng)舉動(dòng)。
在 DART 項(xiàng)目之前，人類和宇宙的關(guān)系僅限于觀測(cè)和極小的探索。在更大的、宇宙星體和軌道物理的層面上，我們?nèi)祟愒谶^(guò)去一直無(wú)能為力，因?yàn)樵谶@里，只有引力可以決定一切。
而 DART 項(xiàng)目的存在，也是人類在我們能夠觀察的宇宙當(dāng)中，首次主動(dòng)地利用我們觀察和總結(jié)出的規(guī)律，以及我們開發(fā)出的科技，去偏轉(zhuǎn)太空中已然存在的物體的運(yùn)行軌跡。
這種嘗試，一旦被驗(yàn)證有效，將意味著人類首次在宇宙運(yùn)行的基礎(chǔ)規(guī)則上，添上屬于自己的一筆。未來(lái)的人類將有望按照自己的意愿，進(jìn)行更大規(guī)模的宇宙星體“調(diào)整”。
這些調(diào)整，可以是針對(duì)地外星體的，甚至也可以將我們自己居住的地球作為對(duì)象。因?yàn)闆](méi)準(zhǔn)真的在未來(lái)，整個(gè)太陽(yáng)系都不再適合生存，我們或許能像《流浪地球》里那樣，帶著地球，在宇宙里展開一場(chǎng)史詩(shī)級(jí)的流浪。
《流浪地球》劇照，數(shù)百口巨大的行星發(fā)動(dòng)機(jī)，將地球變?yōu)樾行秋w船
然而，人類掌握了這樣的能力，真的是一件好事嗎？
一些哲學(xué)家和理論學(xué)者擔(dān)憂，DART 以及未來(lái)人類在行星防御方面的更多動(dòng)作，將設(shè)立一個(gè)潛在危害不可估量的錯(cuò)誤先例。
如果展開聯(lián)想， 首先人 類在未來(lái)可能會(huì)進(jìn)行更多大尺度、無(wú)節(jié)制的星體軌道修改行為。 而正如《三體》提出的黑暗森林法則那樣，如果我們發(fā)現(xiàn)地外文明，誰(shuí)能保證我們不會(huì)首先將這種星體軌道修改的能力，當(dāng)成武器來(lái)使用，進(jìn)而引發(fā)更加不可收拾的結(jié)局呢？ 在那樣的極端可能性當(dāng)中，人類自己掌握的能力，反而有可能成為人類滅亡的導(dǎo)火索 。
這種行星防御的行為，還有另一層決策機(jī)制的問(wèn)題：誰(shuí)來(lái)決策、公眾如何參與，以及如何建立一個(gè)健全的機(jī)制，確保全人類/所有國(guó)家和地區(qū)，都能夠在這種行星級(jí)別的重大決策當(dāng)中獲得并行使話語(yǔ)權(quán)？
當(dāng)然，我們寧愿這些這些思考和批評(píng)只是杞人憂天。
至少?gòu)男行欠烙慕嵌葋?lái)看，掌握這樣的能力是至關(guān)重要的。目前，直徑大于500英尺（約152米）的近地小行星的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了上萬(wàn)顆。雖然已知未來(lái)一個(gè)世紀(jì)內(nèi)地球遭到這一尺寸小行星撞擊的可能性為零，但誰(shuí)也不知道地外是否有人類尚未發(fā)現(xiàn)和觀察到的小行星正在襲來(lái)。
而從前文提到的車?yán)镅刨e斯克小行星撞擊事件，已經(jīng)可以看出，即使是一顆超小尺寸的隕石，甚至都沒(méi)有著陸，只是在空中爆炸，都已經(jīng)足以造成地區(qū)級(jí)別的重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
未雨綢繆，總比坐以待斃好得多。
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