欧洲航天局赫拉任务：深挖DART撞小行星后续

欧洲航天局的赫拉任务将于 10 月 7 日从卡纳维拉尔角搭乘太空探索技术公司的猎鹰 9 号火箭升空。

这是美国国家航空航天局（NASA）的 DART 探测器有意撞击这颗双小行星的较小天体（名为迪莫弗斯的小卫星）的后续行动。

这首次的小行星偏转测试旨在改变目标的运行轨道，并精确了解所发生的状况。

凭借 DART 上的相机、撞击前部署的意大利微型卫星（或立方体卫星）、地面望远镜的联合力量以及哈勃和詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的敏锐观测，我们已经对这次偏转的成功情况了解了不少。

然而，我们缺乏大量信息来切实了解撞击后的情形。

这对于推广成果和开发模型极为重要，这些模型能让我们偏转其他朝着地球或太空设施（卫星、空间站……）飞来的小行星。

弄清楚迪迪莫斯和迪莫弗斯如今的模样是赫拉的任务。

这首次的小行星偏转测试获得了圆满成功。

首先，因为 DART 探测器在撞击前的最后几个小时成功自主引导自身去和一颗我们主要了解其大小的小行星相撞。

其次，由于撞击确实使“双形态”的轨道发生了偏转，这一点已被分布于大多数大陆的地面望远镜观测活动所证实。它们共同测量出了“双形态”绕“双卫一”的轨道周期的缩短情况，也展示了在国际范围内组织起来测量偏离后果的能力。

“飞镖”在撞击前所拍摄的图像也为“双形态”目标及其主体的表面特性提供了一些知识。

最后，由“飞镖”在撞击前发射的意大利微型卫星“LICIAcube”所拍摄的用于从远处观察撞击的图像，以及詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜拍摄的图像（这是它们首次指向同一物体），显示撞击产生了一条尘埃尾。而且，这条尘埃随后扩散到数万公里之外，被太阳光线施加的压力推动（这种现象被称为“太阳辐射压力”）。一些这种尘埃实际上有可能最终以流星的形式进入地球大气层（没有损坏的风险，因为它们会在大气层中完全燃烧）。

但即便所有这些信息，也不足以衡量小行星重定向技术的有效性，并且验证我们对此类撞击的建模——这种建模必须能够大规模重现此测试，以便将其外推到其他场景。

关键问题仍未得到解答。例如，要衡量偏转的成效，我们得清楚“迪莫弗斯”的质量。要知晓撞击对双小行星系统产生了怎样的影响，我们得多去了解“迪莫弗斯”的物理特性，尤其是其内部的特性：“迪莫弗斯”内部有没有大的空隙？构成它的巨石尺寸是怎样的？或者它是不是一块被表面岩石覆盖着的致密岩石？正如 某些模型 所预测的以及 最近的一些地面观测 似乎所表明的那样，DART 的撞击到底是产生了一个陨石坑，还是彻底改变了这颗小卫星的形状？

所以，就跟一名侦探似的，“赫拉”当下出发去调查并确切报告究竟发生了啥以及为啥会这样。“赫拉”是这个故事的英雄，因为这是探测器第一次如此接近双小行星。

这也将会是首次出现太空任务同时运用三颗卫星来探索一个小天体。“赫拉”携带了两颗“立方体卫星”，每颗都有一个鞋盒大小，并配备了自己的推进系统和各种测量仪器。它们将被部署在小行星附近，以更近的距离进行测量。

这种配置的目的在于展示携带较小模块的好处，能让我们通过把它们部署在很近的距离来操作从而承担更大的风险，而主探测器则保持一定的距离，并保证实现基本的科学目标（“赫拉”探测器本身携带两部用于可见光范围观测的相机、一个提供矿物成分数据的高光谱成像仪、一个由日本航天局 JAXA 提供的用于确定表面热特性和粗糙度的热红外成像仪，以及一个激光高度计）。

在收到此次首次偏转测试所改变的迪莫弗斯的首批图像之前，我们将有机会惊叹于该探测器于 2025 年 3 月中旬对火星的飞越，在此期间，飞行中的仪器将通过观测这颗行星以及它的两颗卫星之一——火卫二来进行校准……可能会在途中提供新的科学数据。

这也是首次有任务返回一个我们已有其图像的小天体，但我们已知道它与现在的模样毫无关系。基于目前非常不完整的数据，预测存在相当大的不确定性，并且可能产生多种结果。

事实上，DART 数据为我们提供了撞击的初始条件，但我们缺少最终结果以及目标在应对撞击时所涉及的特性。基于 DART 提供的初始条件以及尚未测量的目标的实际内部特性来进行建模，必须重现最终结果。

其想法是尽可能地减少自由参数，以确保模型成功重现撞击，不是因为未知参数已被调整以达到预期结果，而是因为它们有效且可靠地捕捉到了在地面实验室无法达到的规模上的现象。

这些经过验证的模型日后将能让我们校准偏转具有已知特性的其他小行星所需的撞击能量。