美国国家航空航天局（NASA）的行星防御试验任务“DART”被证实对目标小行星系统的绕日轨道产生了可测量影响。

最新研究显示，2022年DART航天器撞击小行星卫星迪莫福斯后，除显著缩短其绕母体小行星迪迪莫斯的轨道周期外，还使这一双小行星系统绕太阳的轨道周期发生了微小但可检测的变化。

撞击产生“动量增强”效应

研究团队指出，DART航天器撞击直径约170米的迪莫福斯时，抛射出大量岩石碎片，改变了这颗小行星的形状。由于这些碎片携带走了相当一部分动量，撞击产生了所谓的“动量增强因子”。

根据测算，DART撞击的动量增强因子约为2，即碎片喷射使得整体冲击效应约为航天器本身动量的两倍。

此前的分析已表明，迪莫福斯绕直径约805米的迪迪莫斯的轨道周期由约12小时缩短了33分钟。新研究进一步显示，物质喷射规模足以影响整个双小行星系统绕太阳的运动：其原本约770天的绕日轨道周期被缩短了约0.15秒。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究员 Rahil Makadia 表示，这一变化对应的轨道速度改变量约为每秒11.7微米，约合每小时1.7英寸。他指出，从长期尺度看，如此微小的速度变化在潜在威胁天体是否与地球发生碰撞的问题上可能具有关键意义。

高精度观测验证轨道变化

为确认DART撞击对双小行星系统绕日轨道的影响，研究团队需要对其轨道进行极高精度测定。除雷达及其他地基观测手段外，科研人员广泛利用了恒星掩星观测——即当小行星从一颗恒星前方掠过、短暂遮挡恒星光芒时，对这一过程进行记录。

该技术可精确推算小行星的速度、形状和空间位置。研究作者依托全球志愿天文学家，在2022年10月至2025年3月期间共记录了22次相关恒星掩星事件。

NASA喷气推进实验室研究员 Steve Chesley 表示，将这些掩星观测与多年积累的地面观测数据结合，是计算DART如何改变迪迪莫斯系统轨道的关键。他指出，这类观测高度依赖天气条件，且往往需要前往偏远地区，观测成功并无保证，全球数十位志愿观测者的参与对研究至关重要。

小行星密度与成因线索

对迪迪莫斯系统运动变化的分析还帮助研究人员估算了两颗小行星的密度。结果显示，迪莫福斯的密度略低于此前估计，这一发现支持其由迪迪莫斯表面物质脱落并重新聚集形成的假说。

研究称，迪迪莫斯可能因快速自转抛射出岩石碎片，这些松散物质最终聚集成一颗“瓦砾堆”结构的小行星卫星迪莫福斯。

作者指出，结果表明，在双小行星系统中针对次级小行星实施动能撞击偏转是一种可行方案，为行星防御策略提供了实验依据。

奥克兰大学研究员 Preeti Cowan 表示，DART任务选择了一个对地球不构成威胁的小行星系统，通过撞击较小的卫星改变其绕母体小行星的轨道，新分析则显示，航天器撞击与物质喷射共同产生的“推力”足以在可测量尺度上改变整个双小行星系统绕太阳的轨道路径。

奥克兰大学教授 Roberto Armellin 指出，在轨道动力学问题上，即便是极小的变化，只要施加得足够早，也可能在潜在威胁情景中使小行星偏离与地球的相交轨道。他将此次结果称为行星防御领域的重要里程碑。

后续任务与技术验证

研究团队表示，下一步关键工作将由欧洲航天局的“赫拉”（Hera）任务推进。该任务计划于2024年发射，并在今年晚些时候抵达迪迪莫斯系统，对撞击坑形态、小行星质量与内部结构以及撞击效率进行测量。

研究人员称，这些后续测量将有助于把此次历史性动能撞击试验的结果转化为可量化、可验证的行星防御技术参数。

相关成果已发表于《科学进展》（Science Advances）期刊。论文题为《小行星绕太阳偏转的直接探测：DART撞击后的迪迪莫斯系统》（Direct detection of asteroid heliocentric deflection: The Didymos system after the DART impact），作者为 Rahil Makadia 等，刊登于2026年第12卷第10期，DOI 为 10.1126/sciadv.aea4259。