在一次“完美的测试”中，NASA的“双小行星重定向测试”（DART）任务于2022年9月成功地将一艘“汽车大小的航天器”撞向了一颗小行星。该任务表明，如果一颗危险的太空岩石有一天朝地球飞来，航天器可以成功地偏转它，尽管发生“灾难性事件的可能性相当低”。DART“改变了小行星的轨道”，现在科学家们发现，这次猛烈的撞击也可能改变了小行星的形状。这些发现被描述在3月19日发表在《行星科学杂志》上的一项“研究”中。
DART的目标是直径560英尺的小行星Dimorphos，它围绕着一颗更大的近地小行星Didymos运行。撞击前，Dimorphos呈“大致对称的扁球体形状”。
“当DART撞击时，事情变得非常有趣，”NASA喷气推进实验室（JPL）的联合研究作者兼导航工程师Shantanu Naidu在一份“声明”中表示。“Dimorphos的轨道不再是圆形的。小行星的整个形状都改变了，从一个相对对称的物体变成了一个‘三轴椭球体’——更像是长条形的西瓜。”
此前，Dimorphos绕Didymos运行一周需要11小时55分钟，其轨道清晰、呈圆形，距离Didymos约3900英尺。这块太空岩石的轨道周期——完成一次轨道所需的时间——现在缩短了约33分钟15秒。
为了研究DART撞击后的变化，Naidu和“该研究团队”使用了多来源的数据在其计算机模型中。“第一个来源是DART在“接近小行星”时拍摄的图像。这些在航天器上拍摄的图像提供了Didymos和Dimorphos之间距离的近距离测量，并帮助团队在撞击前估计了两颗小行星的尺寸。”
第二个数据来源是NASA的深空网络戈德斯通太阳系雷达。这个雷达系统位于加利福尼亚州巴斯托附近。它向Didymos和Dimorphos发出了无线电波。这些无线电波精确测量了撞击后Dimorphos相对于Didymos的位置。这些雷达观测帮助NASA得出结论，DART“超出了任务预期”。
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数据中最重要的一部分来自世界各地的“地面望远镜”，它们测量了两颗小行星的“光变曲线”。这是指照射在小行星岩石表面上的阳光随时间变化的规律。比较撞击前后的光变曲线，有助于团队了解DART如何改变了Dimorphos的运动。Dimorphos在绕轨运行时，会周期性地从Didymos前面经过，然后又从后面经过。在这些相互作用期间，系统中的一颗小行星可以投下阴影，或者阻挡我们从地球的视线。在两种情况下，望远镜都可以记录到光变曲线的临时变暗。
该团队利用这一系列光变曲线变暗事件的时间来确定轨道的形状。他们的模型显示，Dimorphos的轨道现在略微拉长，即“离心”。
“撞击前，事件发生的时间规律，显示出圆形轨道。撞击后，时间上出现非常细微的差异，表明有些东西‘倾斜了’，”联合研究作者、JPL高级研究科学家Steve Chesley在一份“声明”中说。“我们从未预料到能达到如此精确的程度。”
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根据该团队的说法，模型非常精确，甚至可以显示Dimorphos在绕Didymos运行时会前后摇摆。
模型还计算了轨道周期的演变。撞击刚发生后，DART缩短了两颗小行星之间的平均距离。它将Dimorphos的轨道周期缩短了32分钟42秒，降至11小时22分钟37秒。
在其与DART碰撞后的几周里，小行星的轨道周期随着它脱落更多岩石材料而继续缩短。它最终稳定在每轨道11小时22分钟3秒，比撞击前缩短了33分钟15秒。Dimorphos现在的平均轨道距离约为3780英尺，比与DART碰撞前更靠近Didymos约120英尺。
另一项“2月发表的研究”发现，由于与DART碰撞，这颗小行星很可能是一个松散的碎石堆小行星——就像“最近采样的小行星Bennu”一样。
“这项研究的结果与其他正在发表的研究一致，”NASA总部太阳系小天体首席科学家Tom Statler在一份“声明”中表示。“看到不同的团队分析数据并独立得出相同的结论，是扎实科学成果的标志。DART不仅向我们展示了小行星偏转技术的路径，它还揭示了我们对小行星是什么以及它们如何运作的‘新的基本理解’。” Statler不是这项研究的作者。
为了更近距离地观察Didymos和Dimorphos，欧洲空间局的“Hera任务”计划于2024年10月发射。它将对这对小行星进行详细的勘测，并可能正式确认DART对Dimorphos的重塑程度。
