减速约11.7微米/秒：美国DART任务证实人类有能力改变双星轨迹

IT之家 3 月 7 日消息，科技媒体 Ars Technica 昨日（3 月 6 日）发布博文，报道称美国宇航局 DART 探测器不仅让小行星 Dimorphos 轨道周期缩短 33 分钟，还切实改变了整个双星系统的日心轨迹。

美国宇航局为测试动能撞击行星防御法，派遣 DART 探测器于 2022 年 9 月撞击直径 160 米的子星 Dimorphos，其绕主星 Didymos 的轨道周期缩短了 33 分钟，而最新数据表明本次撞击还改变了整个双星系统的日心轨迹。

伊利诺伊大学的 Rahil Makadia 团队为精准测量这一极其微细的轨道偏差，调用了海量跨国别数据，利用恒星掩星（Stellar occultation）技术，结合过去 29 年的近 6000 次地面天体测量数据与探测器的光学导航数据，最终锁定了双星系统的位置变化。

IT之家注：恒星掩星是一种精密的天文观测技术。当小行星在地球观测者视线前方经过并短暂遮挡住遥远恒星的光芒（导致恒星“眨眼”）后，天文学家可借此现象极其精确地定位小行星的坐标。

测算结果显示，探测器以超 2.2 万公里的时速撞击子星后，导致整个系统沿轨道方向的速度降低了约 11.7 微米 / 秒。

重达 500 公斤的探测器本身的动能并不足以造成如此显著的减速。Makadia 解释道，撞击在太空中激起了大量碎石与粉尘，这些逃逸出双星系统的喷发物起到了类似火箭推进器的额外加速作用。

最终，这些碎屑为小行星提供了几乎等同于探测器初始撞击力的推力，让此次撞击的动量增强因子（beta 值）达到了 2 左右。

在测算动量转移的过程中，研究团队意外发现了两颗小行星在内部结构上的巨大反差。主星 Didymos 相对致密，密度约为 2.6 吨 / 立方米；而子星 Dimorphos 的密度仅为 1.51 吨 / 立方米，本质上是一堆松散结合的碎石堆。

这一发现颠覆了此前业界认为两者密度相同的普遍假设，并印证了子星其实是由主星在太阳辐射加热作用下快速自转时甩出的松散物质逐渐聚拢而成的。

尽管轨道发生了改变，但测算证实 Didymos 系统在未来 100 年内对地球构成零威胁。Makadia 强调，此次撞击证明了只要推力足够，仅撞击质量小得多的子星同样能有效偏转整个双星系统。

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