這是一次承載改寫人類和地球命運的“炮彈”發(fā)射。

如果恐龍當年也有宇航局的話，那么這一物種的命運可能就不會在6500萬年前戛然而止。當然，如果真的是那樣的話，恐怕也不會有人類的今天……

而在11月24日，NASA 將發(fā)射一枚肩負著關(guān)鍵使命的衛(wèi)星。這次任務(wù)的成敗，將決定恐龍的命運未來是否某天會在人類的身上再次上演。

美國時間本周三凌晨，一架只有小汽車大小的衛(wèi)星將搭乘 SpaceX 的獵鷹九號火箭，從加州的范德堡太空部隊基地起飛。

到了明年九月底、十月初，這架衛(wèi)星將作為“動能武器”，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該雙小行星系統(tǒng)的運行軌跡。這一次任務(wù)，目前已經(jīng)耗資超過3億美元。它將將檢驗人類是否具有能力，偏轉(zhuǎn)小行星等其它天文物體的航線，保護地球、人類，以及其它物種。

｜背景

2013年2月15日，俄羅斯車里雅賓斯克附近的居民經(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)南部上空進入地球大氣層，開始燃燒，最終在車里雅賓斯克市上空爆炸。

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。

隕石爆炸時的畫面，來自當?shù)厥忻裥熊囉涗泝x

當?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)家再次提了個醒：是時候啟動“行星防御計劃”了。

對于采用衛(wèi)星撞擊小行星的方式進行防御，歐洲航天局 (ESA) 和美國宇航局 (NASA) 原本各自有內(nèi)部的計劃。不過兩家機構(gòu)在2015年簽署了一項合作協(xié)議，名為“小行星撞擊和偏轉(zhuǎn)分析計劃”(Asteroid Impact and Deflection Assessment，簡稱 AIDA)。

兩家機構(gòu)共同選定了撞擊測試的目標：Didymos 孿生小行星系統(tǒng)。

Didymos 孿生小行星系統(tǒng)的模型圖，來自 NASA

兩顆小行星當中，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小時公轉(zhuǎn)一圈。

選擇這組小行星作為“行星防御計劃”的測試目標，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有可能和地球碰撞，適合作為“練武”的對象；

孿小星的質(zhì)量很小，想要對它產(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，撞擊小星也能對大星的運行軌跡產(chǎn)生顯著的影響，實現(xiàn)“四兩撥千斤”的效果。

歐 盟和 美國 原本計劃于2020 年底和 2 021年 底分別發(fā)射兩枚 衛(wèi)星 進行本次任務(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未來碰撞的效果。

美國方面的飛行器 ，也就是明天即將發(fā)射的 DART，全稱Double Asteroid RedirectionTest，將在明年雙星運行到離地球較近距離時，和小星發(fā)生碰撞，以偏轉(zhuǎn)雙星系統(tǒng)的軌道。

（Dart這個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靶。）

后來，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，而且也沒有辦法進行碰撞時的近距離觀測了。

不過這影響也不是很大，因為 雙星距 離 地球較近，預(yù)計撞擊時只有1100萬千米，而且雙星環(huán)繞的軌道面和地球的黃道面接近，效果觀測比較容易，而且完全可以在地面觀測。

｜DART：行星防御計劃的第一步

接下來，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、低功能的一臺飛行器了，畢竟只是拿來做炮灰用的。它的主要載荷只有少量導(dǎo)航和傳感用的傳感器，一枚長距離太空觀測攝像機。機載的離子推進器可以進行姿態(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光學(xué)導(dǎo)航系統(tǒng) SMART Nav，讓飛行器無需操作員的協(xié)助也可以自動導(dǎo)航到預(yù)定目標，并且在抵達目標范圍后，在備開始撞擊到撞擊發(fā)生之間的幾個小時內(nèi)，SMART Nav 也可以實現(xiàn)自動導(dǎo)航、姿態(tài)調(diào)整等。

DART 還是第一臺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 還有一個次要載荷，是一臺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，用于臨時的圖像采集觀測工作。立方衛(wèi)星屬于“用后即拋”，傳回數(shù)據(jù)后無法回收，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，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) 實驗室 APL 負責(zé)開發(fā)，在馬里蘭州組裝完成，并且已經(jīng)在上個月抵達了位于加州的范德堡太空部隊基地：

目前，DART 已經(jīng)安裝完畢，火箭在4E號發(fā)射臺準備就緒，靜待周三凌晨的發(fā)射：

根據(jù)計劃，當火箭進入太空后，DART 將與火箭脫離，展開太陽能板，繞行地球一周并逐漸變軌，這樣繼續(xù)運行一段時間后，DART 再點火離子推進器，借助地球的引力，使得運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，也就是這對孿生小行星的軌道距離地球公轉(zhuǎn)軌道最近的時候，DART 將進行變姿點火，貼近目標軌道。

隨后，作為次要載荷的立方衛(wèi)星將被拋出，展開其獨立的太陽能板，在目標小行星周圍準備拍攝和記錄數(shù)據(jù)。然后在長達數(shù)天的時間里，DART 將持續(xù)接近小星，并在撞擊前的4小時最后一次點火加速，完成最終的“絕唱”，撞向小星。

這次偉大的“犧牲”在瞬時對于小星的公轉(zhuǎn)速度、軌道等方面的影響，可能是微乎其微的。不過如果從宇宙的尺度來看，科學(xué)家們認為這次撞擊有望對孿生小行星在宇宙中的運動軌跡造成可觀的影響。

當然，在此之前，人類還從來沒有試過用撞擊的方式對小行星的軌道進行偏轉(zhuǎn)。所以這一次任務(wù)，也是撞擊偏轉(zhuǎn)的首次測試。對于效果，科學(xué)家們頗有信心。然而具體撞擊的效果還是有待檢驗。

｜重寫人類和宇宙的關(guān)系

人類和其它生物最大區(qū)別之一，在于人類具有主觀能動性。這是一個我們在初高中學(xué)過的哲學(xué)理念，說的是人能夠能動地認識、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。

在過去，人能夠改造的世界，僅限于我們生活的地方。后來，隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，人類的活動對整個地球的環(huán)境造成了極大規(guī)模的、深遠的影響。今天，我們也已經(jīng)在月球上留下了腳印、派出無人車和深空探測器去到了火星、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)在我們試圖通過撞擊（或者任何其它）的方式去偏轉(zhuǎn)小行星的軌道，保護地球和地球物種的安全，屬于人類迄今為止在發(fā)揮主觀能動性上最大限度的一項舉動。

在 DART 項目之前，人類和宇宙的關(guān)系僅限于觀測和極小的探索。在更大的、宇宙星體和軌道物理的層面上，我們?nèi)祟愒谶^去一直無能為力，因為在這里，只有引力可以決定一切。

而 DART 項目的存在，也是人類在我們能夠觀察的宇宙當中，首次主動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行軌跡。

這種嘗試，一旦被驗證有效，將意味著人類首次在宇宙運行的基礎(chǔ)規(guī)則上，添上屬于自己的一筆。未來的人類將有望按照自己的意愿，進行更大規(guī)模的宇宙星體“調(diào)整”。

這些調(diào)整，可以是針對地外星體的，甚至也可以將我們自己居住的地球作為對象。因為沒準真的在未來，整個太陽系都不再適合生存，我們或許能像《流浪地球》里那樣，帶著地球，在宇宙里展開一場史詩級的流浪。

《流浪地球》劇照，數(shù)百口巨大的行星發(fā)動機，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 以及未來人類在行星防御方面的更多動作，將設(shè)立一個潛在危害不可估量的錯誤先例。

如果展開聯(lián)想， 首先人 類在未來可能會進行更多大尺度、無節(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，誰能保證我們不會首先將這種星體軌道修改的能力，當成武器來使用，進而引發(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，還有另一層決策機制的問題：誰來決策、公眾如何參與，以及如何建立一個健全的機制，確保全人類/所有國家和地區(qū)，都能夠在這種行星級別的重大決策當中獲得并行使話語權(quán)？

當然，我們寧愿這些這些思考和批評只是杞人憂天。

至少從行星防御的角度來看，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)達到了上萬顆。雖然已知未來一個世紀內(nèi)地球遭到這一尺寸小行星撞擊的可能性為零，但誰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。

而從前文提到的車里雅賓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，甚至都沒有著陸，只是在空中爆炸，都已經(jīng)足以造成地區(qū)級別的重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。

未雨綢繆，總比坐以待斃好得多。

本文來自微信公眾號 “硅星人”（ID：guixingren123），作者：光譜杜晨，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。