美國宇航局（NASA）的DART探測器在行星防御領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。最新研究顯示，該探測器不僅成功縮短了小行星Dimorphos繞主星Didymos的軌道周期，還意外改變了整個雙星系統(tǒng)的日心運動軌跡。這一發(fā)現(xiàn)為人類應(yīng)對潛在近地天體威脅提供了全新視角。

2022年9月，重達(dá)500公斤的DART探測器以超過2.2萬公里的時速撞擊直徑160米的Dimorphos，使其軌道周期縮短33分鐘。伊利諾伊大學(xué)Rahil Makadia團(tuán)隊通過分析近29年的6000余次地面觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合探測器光學(xué)導(dǎo)航記錄，首次精確測算出撞擊導(dǎo)致的雙星系統(tǒng)日心軌跡偏移。研究顯示，系統(tǒng)沿軌道方向的速度降低了約11.7微米/秒，這一微小變化在長期積累后將產(chǎn)生顯著影響。

團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，探測器直接撞擊產(chǎn)生的動能僅占總體效應(yīng)的三分之一。撞擊激起的碎石粉塵形成持續(xù)數(shù)周的噴流，其反沖力相當(dāng)于額外增加了一個火箭推進(jìn)器。這種"動量增強效應(yīng)"使撞擊的動量轉(zhuǎn)移系數(shù)（beta值）達(dá)到2.2，遠(yuǎn)超理論預(yù)測值。主星Didymos的致密結(jié)構(gòu)（密度2.6噸/立方米）與子星Dimorphos的松散碎石堆結(jié)構(gòu)（密度1.51噸/立方米）形成鮮明對比，證實了子星由主星自轉(zhuǎn)甩出物質(zhì)聚積而成的形成假說。

研究團(tuán)隊采用恒星掩星技術(shù)進(jìn)行高精度定位，該技術(shù)通過觀測小行星遮擋背景恒星時的亮度變化，可精確測定天體位置。此次測算涉及全球23個觀測站的數(shù)據(jù)，覆蓋從1994年至2023年的完整觀測周期。盡管雙星系統(tǒng)軌道發(fā)生改變，但計算表明其在未來一個世紀(jì)內(nèi)對地球不存在碰撞風(fēng)險。

這項成果顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知——此前認(rèn)為需要直接撞擊主星才能改變雙星系統(tǒng)軌道。Makadia指出，選擇撞擊質(zhì)量較小的子星同樣能達(dá)到防御效果，這為未來行星防御任務(wù)提供了更靈活的方案。研究還證實，通過分析撞擊產(chǎn)生的噴流特征，可反推目標(biāo)天體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這對評估防御策略的有效性至關(guān)重要。