科学
直击“双子”——当危险的“邻居”上门时
有史以来，人类第一次在太空中揍了一个“邻居”。
这位“邻居”与我们的距离其实不算太近——它在“挨揍”时离地球还有足足一千一百万千米。当然，也并不太远，毕竟，一千一百万千米仅是日地距离的7%，以天文学标准来讲，这位邻居已经到达了地球的“门外”。这位遭到“飞来横祸”的邻居“迪莫菲斯”（Dimorphos）在太阳系里并不是什么值得一提的重要角色，它只是一颗其貌不扬、表面布满了细碎岩石和狭小裂纹的硅酸盐石块，直径刚刚一百六十米出头，即便是它所绕转的“双胞胎兄弟”——小行星“迪迪莫斯”（Didymos）也只有七百八十米的直径。在太阳系内，像这样的小家伙不计其数，无论怎么看，似乎也没有特别需要被揍一顿的地方。
人类用来揍这位小不点儿“邻居”的东西，是一枚基于NASA和欧洲航天局在2015年开始合作开展的“小行星撞击与偏转评估”项目的“飞镖”（DART）。DART其实是“双星重定向实验”的简称，它的结构非常简单，主要包括一台二百零八毫米口径的专用光学照相机、导航计算机、通讯天线、太阳能帆板和两套推进器，外加一颗用于后续观测的“LUCIACube”微型卫星，总重不过六百一十千克。这枚“飞镖”的本体长度不过1.9米，宽1.8米，太阳帆完全展开之后的“翼展”只有不到二十米，与它的攻击对象相比，确实只是一枚小小的“飞镖”。
双星重定向实验
2022年9月27日，史无前例的撞击发生了，一时间引起一片报道热潮。但可惜的是，就像这个时代的大多数科技类新闻一样，其中充满了误解、蓄意的夸大其词、错误的刻板印象和以讹传讹。从“摧毁彗星”“拦截可能毁灭世界的巨大陨石”到“潜在的重大军事价值”，耸人听闻又让人啼笑皆非的说法如同暴发的山洪般充满了网络。而这次实验真正的意图和意义，却被海量低价值信息埋没，未能被“围观吃瓜”者理解。
游荡的“杀手”
在遥远的铜器时代，来自铁镍陨石的高纯度陨铁是人类为数不多的铁金属来源，是比黄金还要贵重的宝物，主要用来锻造军事兵器和贵族装饰品，连带着让陨石也被视为财富之源。随着旧大陆金属冶炼业的发展，陨铁的价值迅速缩水，而人类开始普遍将天文学与占卜学和神秘主义结合起来的倾向，则让流星这种“破坏规矩”的天象变得越来越“不合时宜”。在古代东方，流星往往被视为仅次于“荧惑守心”的“凶悖”天象，而中世纪的欧洲占星术士则总是试图将各种事故、传染病乃至饥荒与流星联系在一起。
明朝观星台
随着现代天文学的发展和更先进的宇宙观的建立，现代人已经知道，天空中落下的“星星”和闪烁的星辰并不是一回事儿，它们也和地面上的战争与瘟疫没什么关系。
在近地行星形成之初，大多数这类小天体都在与后来变成水星、金星、地球与火星的行星“胚胎”的撞击中被吞并、融合，从这些大行星的轨道上扫荡一空，但仍有很大一部分小行星在火星与木星轨道之间、没有大行星存在的小行星带中存留了下来。由于复杂的碰撞和引力摄动等偶然因素，一部分小行星的轨道会发生变化。它们不再留在小行星带内，与其它大行星“井水不犯河水”，而是开始游荡到地球的公转轨道附近，加入“近地小行星”的行列。还有一些小行星压根儿就没在小行星带里待过一天，而是一直留在太阳系内侧，基于轨道半径和偏心率的不同，它们又被细分为阿摩斯、阿波罗、阿特拉斯等各种“A字头”类型。无论是闯入地球轨道的原主带小行星，还是本就在内太阳系“常住”的小行星，一旦被地球的引力捕获，都将会在这颗蓝色行星的洛希极限内越陷越深，最终一头撞上来。
近几年来，从地球附近“擦身而过”的小行星并不少，但大多数只有数米到数十米级别。这种体量的小行星要么完全无法在大气层的摩擦中残存下来，会直接被汽化或者沦为毫米、微米级的“微陨石”，要么虽然能够掉到地面附近，但破坏力仍相对有限。在直径超过一百米后，小行星才开始拥有摧毁一座城镇等级的破坏力，变成“城市杀手”，而想对一片范围较大的地区乃至全球造成较为严重破坏的小行星，体量至少也得比这大出一个数量级。在这方面，典型例子是2021年3月从两百万千米外掠过地球的小行星2001 FO32，其直径估计在440—680米之间，如果它撞上地球，即便考虑在大气层中烧蚀损失的质量，剩下来的部分仍然足够让被命中的地方“喝一壶”了。
如果小行星的体积再大一些，达到一千米左右甚至更大——比如2022年5月一度迫近地球的小行星1989JA，其直径可能达到1.77千米——那么它们就足以构成相当严重的威胁，这种体量的小行星也被称为“杀手”小行星。而更大级别的“杀手”小行星甚至足以通过一次撞击“单枪匹马”地制造一场大灭绝，比如被各种地摊读物反复翻炒、导致哺乳动物崛起的白垩纪—古近纪交界事件，其制造者多半就是一颗直径十千米级的小行星。
总之，当一颗主要由金属和硅、碳等元素构成，密度够大的小行星来到离地球足够近的地方时，它确实是非常可怕的。而对于可怕的东西，人类自然会本能地寻求避险——如果可能的话，首选方法是逃跑，而在无处可逃时，则会选择摧毁对方。可惜的是，在这件事上，我们暂时只有一个选择——不要让它们掉下来。
在黄昏望向天空
基于最基本的常识，除非你拥有杀伤力大到严重溢出的火力可供盲目投射，否则要摧毁一个目标，首要任务是发现它——如果对方恰好是个动态目标，那么计算出它的运行方向和速度也是必要的。因此，在拦截小行星之前，首先必须解决观测问题。
虽说人类已经建立了庞大的射电望远镜阵列，但这些用来观测恒星、星团乃至河外星系的大家伙在观测小行星时却没什么用处，光学望远镜虽然可以用来观测小行星，却并不是越大越好。哈勃望远镜等宽视场巡天搜索望远镜在机缘巧合之下能够看到小行星，但如果指望它们专门对小行星进行搜索，显然也有些“大炮打蚊子”。
哈勃望远镜
那么，最适合搜索这些潜在“杀手”的设备是什么呢？答案是各种宽视场、高集光面积的红外望远镜。由于表面普遍带有大量尘埃乃至有机物，许多小行星在可见光波段的反照率并不高，甚至低于5%，但在红外波段则相对“显眼”一些，大量中小口径的红外望远镜在搜索小行星时尤其有用。不过，对于那些运行轨道大部分乃至全部在地球轨道之内的小行星而言，观测的难度还要再提高一些。它们位于朝向太阳的一方，因此夜间无法观测，而在白天，太阳的光辉则会完全淹没它们，而且这些小行星实在是太小，即便发生凌日现象，也几乎无法观察。因此，对这些麻烦的家伙，有效的光学观察窗口主要集中在黄昏时分，要逐一判明位置可不是易事。
即便已经判明了小行星的位置，还有一项更加艰巨的工作：反复观察，最终计算出大致轨道。说起来似乎不算太难，但要在浩渺繁星中追踪这群块头以“米”计算的小东西绝非易事，许多小行星在被观测到一次之后便失去踪影，迟迟未能再次找到。因此，一颗小行星要在积累四次冲日期的观测数据、得以切实确定其存在和轨道参数之后，才能得到永久性编号并确认发现权归属。轨道得以确认，人们才可以判断一颗小行星是否对地球具有威胁，并对它们进行进一步研究与探测。
驱逐、摧毁，还是捕获？
最早的“行星防御”设想来自冷战时代。得益于火箭技术的突飞猛进式发展，小行星再也不是“可望不可即”的存在，而最初的小行星处理对策也充满了那个时代的风格：直接投放大当量核武器，把这些麻烦的玩意儿轰碎。
实践结果表明，各种聚变核武器的当量完全可以击碎这些大石头，这点可以参见苏联使用核武器的“粗放式”挖水库历史：在1965年，苏联用一枚十四万吨TNT当量的核爆炸装置爆破出了一个直径四百三十米、深一百米的漏斗状大坑，炸开的土方质量已经超过了这次被撞击的“迪莫菲斯”小行星的总质量。换句话说，击碎直径数百米乃至千米级的小行星，在半个世纪前就已经有了可能性。
苏联用核武器挖水库
但这招很可能并不好使。
冷战时的“核弹基建”虽然看似效率惊人，但都是采用坑道爆破的。人类航天器的载荷足以投送当量够大的核装置，但绝对不足以投送一支足够在目标天体上挖出这么多土方石方的工程队以及工程机器。在对火星的探测中，火星车往下掘进几十厘米获取样本都已经颇为困难，更遑论挖穿目标天体安置核弹了。当然，在天体表面直接放上核爆炸装置引爆，把目标炸离轨道，也是未尝不可——DART都能做到的事，一枚威力大得多的核弹当然没理由不能做到，但问题是，爆炸之后会怎么样？
地球上担心的放射性沾染，在外太空自然不算什么问题——这儿有的是比那点儿放射性重金属麻烦得多的放射源。真正要命的是，一旦小行星被击碎或者炸开，其残骸的状态将难以确定。换言之，爆破后产生的大型残骸仍然有可能对地球造成威胁，而这一招也只能作为最后的备用手段。同期的另一些点子倒是“可控”得多，比如通过在小行星表面涂满特殊涂料，让它被太阳光“蒸发”，但其实施难度即便以今天的标准也太大，而且缓不济急，很难说能有什么使用价值。
相较于爆破或者通过核爆炸偏转，把小行星整个儿撞开是最好的选择，而这次的DART实验的目的也在于此。“迪莫菲斯”和“迪迪莫斯”这对“双子”小行星其实对地球并没有直接的威胁，之所以会“躺枪”，完全是因为二者之间的绕转关系，使得天文学家可以更加有效、清晰地观测“迪莫菲斯”被撞击后轨道发生的改变。即便出了什么差错，也离地球足够远，不至于造成太大问题。
祝融号火星车
虽说小行星的质量并不特别小，即使是直径几百米的小行星，也动辄有数以千万甚至是数亿吨的总质量，如果不以击碎而以“稍微改变轨道”为目的，那么还是不难做到的。以本次的实验对象为例，在挨了“飞镖”之后，“迪莫菲斯”绕转它的“大哥”“迪迪莫斯”一圈所花的时间足足降低了三十二分钟，轨道半径显著缩短，远超之前七十三秒的“成功标准”。诚然，与足以造成全球性灾难的小行星相比，直径一百六十米的“迪莫菲斯”小得多，但实验的成功意味着这一方案的可行。毕竟以太空中的距离尺度，要把一颗小行星推开，让它无法危及地球，只需要使其轨道出现相对而言非常微小的偏离即可。就本次实验的结果而言，这在目前的技术条件下完全做得到。
假如在未来，航天技术的进一步发展能够确保航天器载荷稳步提高，过去只出现在幻想中的许多解决途径——比如在小行星上安装光帆或者推进器，将其变成绕地球旋转的“第二月球”，并进一步开发利用，变成矿场或者航天中继站——也并非是不可能的。而到了那时，所谓的小行星威胁也就完全不再是威胁了——毕竟，直接送上门来的资源，又怎么能说是威胁呢？
【责任编辑 ：竹子】