研究揭示小行星撞击后的碎片轨迹与形状对偏转策略的影响，推动未来行星防御技术的进步，尤其是对撞击方式的理解。

在面对一颗飞向地球的小行星时，我们准备得如何？这个问题由两项刚刚发表在《自然通讯》上的研究来回答，这些研究是意大利米兰理工大学、美国佐治亚理工学院以及其他国际机构合作的结果。研究分析了NASA的DART(双小行星偏转测试)任务的历史成果，该任务于2022年9月26日撞击了小行星迪莫弗斯，标志着行星防御的首次实际演示。

这次撞击通过地面和空间望远镜如哈勃望远镜的观测，产生了大量的喷射物——从表面喷出的碎片，揭示了提高未来小行星偏转任务效果的关键信息。

第一项研究由意大利米兰理工大学航空航天科学与技术系的研究团队完成，团队由Fabio Ferrari教授领导，成员包括Paolo Panicucci和Carmine Giordano，并与佐治亚理工学院合作。第二项研究由佐治亚理工学院的Masatoshi Hirabayashi教授协调，Ferrari教授也参与其中。

Ferrari教授解释说：“我们利用哈勃太空望远镜的图像和数值模拟，成功估算了喷射物质量、速度和大小，并量化了喷射物演化的可行机制。”

“我们还发现了这些粒子与小行星系统和太阳辐射压之间的复杂相互作用，即阳光推动喷射物粒子。理解这些过程对于支持未来行星防御行动的有效设计至关重要。”

根据佐治亚理工学院的第二项研究，小行星的形状对其喷射物轨迹有显著影响。Masatoshi Hirabayashi教授的研究有一个令人惊讶的发现：撞击规模和小行星的圆形表面使得小行星的推力比将迪莫弗斯视为完全平坦的墙壁时减少了56%。因此，发射大型撞击器并不意味着会产生大推力。

Hirabayashi教授解释说：“如果撞击规模大，更多的喷射物会从表面飞出，但会受到表面倾斜的影响。这个过程使喷射物偏离理想方向，从而减少了小行星的推力。”

“发射多个较小的撞击器不仅会导致更大的小行星推力，还可能节省运营成本，增加偏转的战术灵活性。”

Ferrari教授也同意这一观点，他的研究分析了喷射物的演化，帮助澄清了它们在小行星偏转中的作用：“理解撞击过程及其后果对于了解小行星的性质、它们的自然演化和命运，以及最终为行星防御目的设计缓解措施至关重要。”

本文译自 phys.org，由BALI编辑发布。