2022年9月，美国国家航空航天局（NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）无人探测器成功撞击绕小行星“迪迪莫斯（Didymos）”公转的卫星“迪莫波斯（Dimorphos）”。此次撞击使迪莫波斯作为卫星的公转周期缩短了约33分钟">2022年9月，美国国家航空航天局（NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）无人探测器成功撞击绕小行星“迪迪莫斯（Didymos）”公转的卫星“迪莫波斯（Dimorphos）”。此次撞击使迪莫波斯作为卫星的公转周期缩短了约33分钟">
2022年9月，美国国家航空航天局（NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）无人探测器成功撞击绕小行星“迪迪莫斯（Didymos）”公转的卫星“迪莫波斯（Dimorphos）”。此次撞击使迪莫波斯作为卫星的公转周期缩短了约33分钟。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的拉希尔·马卡迪亚（Rahil Makadia）等人组成的研究团队发表成果称，DART探测器的撞击不仅影响了迪莫波斯，还改变了包括迪迪莫斯在内的整个系统绕太阳公转的轨道。该研究成果论文发表于学术期刊《科学进展》（Science Advances）。
NASA的DART任务是作为“行星防御”（※）的一部分，旨在通过探测器的有意撞击改变可能撞击地球的小行星轨道，验证名为“动能撞击”的技术。
※ 指提前预测可能造成严重灾害的天体撞击，未来通过改变小行星等轨道预防灾害的举措，又称行星防御、地球防御。
迪迪莫斯（直径约800米）与迪莫波斯（直径约170米）是绕太阳公转的双小行星系统，公转周期约770天（近日点约1.01天文单位au，远日点约2.27au）。撞击前，迪莫波斯以约11小时55分的周期绕迪迪莫斯（距离约1.2公里）公转；日本时间2022年9月27日撞击后，其公转周期缩短了33分15秒。
研究团队称，DART撞击不仅改变了迪莫波斯的卫星轨道，还改变了双小行星系统整体绕太阳的公转轨道。与撞击前相比，双小行星系统的公转周期缩短约0.15秒，轨道半长轴（约1.64au）缩短约360米。由于迪迪莫斯与迪莫波斯通过引力束缚，一方的速度变化会波及另一方，即整个系统。
这是速度仅约每秒11.7微米的微小变化（双小行星系统公转方向的速度变化），但NASA表示，这是人类历史上首次通过人工物使天然天体的太阳公转轨道发生可测量的变化。
撞击产生如此影响的背景是，撞击时向太空释放的大量岩石碎片（喷出物）。
研究团队指出，探测器撞击释放碎片时产生了类似推进力的效果，该效果以动量放大系数（β值）表示，分析显示DART撞击时的系数约为2.0。
该值意味着，除探测器本体撞击的冲击外，碎片释放的反作用力还额外提供了同等推进力，暗示加倍的冲击对轨道变化贡献显著。
为测量这一极微小的轨道变化，研究团队利用了“恒星掩星”现象。
恒星掩星指行星或小行星从恒星前方经过时，短暂遮挡恒星光线的现象，也可理解为遥远恒星的光在地面形成的天体阴影。
与日食相比，恒星掩星观测难度更高。天文学家需预测小行星阴影的准确位置和时间，在数公里外设置多台观测设备，或请求全球研究者及业余天文爱好者协作。
NASA喷气推进实验室（JPL）的史蒂夫·切斯利（Steve Chesley）表示，2022年10月至2025年3月，全球共观测到迪迪莫斯-迪莫波斯双小行星的恒星掩星22次。他称：“结合多年地面观测数据，我们得以计算DART对迪迪莫斯轨道的影响。没有全球观测者的贡献，就没有这一结果。”
本次研究成果再次证明，动能撞击是防御天体撞击地球的有效手段。NASA总部的托马斯·斯塔特勒（Thomas Statler）称：“轨道变化极微，但只要有足够时间，这种微小变化可能发展为显著的轨道改变。”
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参考文献·出处：
- NASA – NASA’s DART Mission Changed Orbit of Asteroid Didymos Around Sun
- Makadia et al. – Direct detection of an asteroid’s heliocentric deflection: The Didymos system after DART (Science Advances)