DART任务：人类首个小行星防御实验的成功与启示
DART任务：人类首个小行星防御实验的成功与启示
2022年9月，美国国家航空航天局（NASA）成功实施了人类首个小行星偏转实验——双小行星重定向测试（DART）。通过直接撞击小行星Dimorphos，DART任务不仅改变了其轨道，更为未来的小行星防御研究开辟了新路径。
2022年9月，美国国家航空航天局（NASA）实施了首个小行星偏转实验，成功利用动能冲击器直接撞击了小行星迪莫弗斯（Dimorphos），这一任务被称为双小行星重定向测试（DART）。此次DART任务的成功，不仅改变了小行星的轨道，而且为未来的小行星防御研究提供了重要依据。
在这一任务中，DART探测器以约6.1公里每秒的速度撞击迪莫弗斯，直径约160米的小行星，因此其环境和结构引起了科学家的高度关注。撞击后，迪莫弗斯相对于母星迪迪莫斯的环绕周期大幅缩短了33分钟，这一结果是人类首次得以观察小行星碰撞传递动量的效果。
本研究基于iSALE-3D撞击模拟代码，深入分析了不同撞击角度对动量传递效率的影响。研究结果显示，随着撞击角度的增加，垂直溅射物的动量传递效益会显著下降。在60°到75°的撞击角度范围内，动量传递效率呈显著减少趋势。而当地下岩块以特定方式配置时，反而会出现“逆保护效应”，这意味着当岩块位于撞击点正下方时，动量传递效率甚至能够提升50%。
研究还发现，在DART实验中，直径140米以上的近地小行星对地球生命构成潜在威胁。随着技术的进步，未来的空间探测任务将需要利用更先进的模型去预测撞击对小行星的具体影响，并设计出具有效的防御机制。
值得注意的是，撞击过程中等离子体的产生，以及地下岩石对动量传递的影响，为对小行星的研究提供了新的视角。碰撞产生的动量传递效率（β−1），是理解撞击动力学的重要指标。研究表明，撞击体的角度与小行星的浅表层结构对动量传递，以及撞击熔融物质的生成均有显著影响，尤其是当撞击体与小行星表面的岩块发生交互作用时，会显著改变运动状态与熔融物的分布。
DART的影响不仅限于小行星的动量传递，更将启发未来深空探测的设计与实施。2026年，欧洲航空航天局（ESA）的赫拉探测器（Hera）将前往迪莫弗斯，在那里深入观察DART任务派生的撞击坑，这将为我們提供更多的数据，以更好地理解小行星的内部结构和防御策略。
总体而言，DART任务的成功施行，让我们认识到小行星的防御机制不仅是一个技术性问题，更是涉及到未来几代人类生存的重要科学课题。对撞击角度和地下结构的深入研究，不仅帮助我们优化偏转策略，同时提供了解析小行星内部结构的新方法，推动整个行星科学的进步。