NASA“双小行星重定向测试”任务成功改变双小行星系统绕日轨道
2022年9月26日，NASA的“双小行星重定向测试”（DART）探测器以超过22,000公里/小时的速度撞击直径约160米的小行星Dimorphos，成功使其绕主星Didymos的公转周期缩短33分钟。
最新研究显示，撞击不仅改变了Dimorphos的局部轨道，更使整个Didymos双星系统绕太阳的轨道发生微小偏移。由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Rahil Makadia领导的国际团队，通过分析2022年10月至2025年3月期间的22次恒星掩星观测数据，结合近6000条地面测距记录、DART探测器导航数据及雷达测量结果，确认撞击使系统沿轨道方向速度减少约11.7微米/秒。
研究发现，撞击产生的喷射物发挥了“额外火箭喷流”作用，动量增强因子（beta值）约为2，意味着喷射物携带的动量与探测器自身动量相当，显着推动系统质心移动。此外，通过轨道偏移与局部轨道变化的关联计算，团队得出Dimorphos密度为1.51吨/立方米，远低于主星Didymos的2.6吨/立方米，表明Dimorphos是松散的碎石堆结构，形成于主星因YORP效应高速自转后抛出物质聚集而成。
该成果验证了动能撞击在行星防御中的可行性。Makadia指出，尽管Didymos系统未来100年内仍无撞地球风险，但此次任务为未来应对潜在威胁提供了实证基础。欧洲航天局Hera探测器预计于2026年底抵达该系统，将开展高精度就位测量，进一步验证研究结论。
该研究发表于《科学进展》（Science Advances），DOI: 10.1126/sciadv.aea4259。
编辑点评
此次DART任务的后续研究成果具有重大科学和战略意义。首先，它首次实证了人类对近地天体轨道的主动干预能力，标志着行星防御从理论模型迈向实践操作。尽管轨道偏移微小，但其长期累积效应在提前数年实施时可能产生重大影响，为未来应对潜在撞击威胁提供了关键可行性依据。
其次，研究揭示了小行星内部结构多样性——Dimorphos作为松散碎石堆的特性，对设计撞击策略至关重要。高beta值表明喷射物动量放大效应显着，未来任务可据此优化撞击参数，提升偏转效率。同时，密度差异也挑战了以往对双小行星系统结构的假设，有助于完善小行星形成与演化模型。
从国际格局看，美国主导的DART任务与欧洲Hera任务的协作，体现了全球航天界在行星防御领域的合作趋势。该成果为国际社会制定统一应对机制、共享风险评估数据提供了科学基础。随着2026年Hera抵达目标，全球将获得更多实测数据，推动行星防御技术标准化与国际合作深化。