DART的撞击实验回答了以下三个问题：

第一，能不能撞上去？ 答：可以！

第二，能不能撞偏？答： 可以！

第三，偏多少？ 答：不确定，预测和结果差了几倍。

但是，真正的行星防御，需要的不只是能撞，而是要能在危机来临前 精确预测撞偏效果。如果计算错了，可能撞过头，也可能没撞开。

所以，咱们国家的小行星撞击任务不仅要实现撞击，知道撞偏了多少，而且还要知道为什么会偏这么多，从而建立一套物理上自洽的模型，这对以后给撞击器适配合适的重量和速度都非常有意义。

如果说DART是一个定性的实验，咱们国家的小行星撞击任务是一个定量的分析，既看到效果，也看到物理机制。

我们先看看DART的做法，DART 在撞击前，其实对 Dimorphos 几乎一无所知。科学家甚至不知道它的确切形状，只能靠地面雷达和光变曲线推算。直到撞击前 73 分钟，DART 才第一次在相机里分辨出它的身影，如下图第二列，。这种盲撞的结果是：命中精度很高，误差小于1 米，但最终偏转效果比模型预测大了几倍！！！

之所以偏转效果出现如此大的误差，主要原因之一，就是小行星表面在高速撞击情形下就好比是一个沙堆，撞击产生的喷射物反冲力，放大了动量转移系数β。 解释一下。小行星轨道速度变化量（Δv） 与撞击器动能/动量之间关系的近似式，在 Nature 的 DART 文章中表示如下：

$\Delta v \;\approx\; \beta \cdot \frac{m_{\text{撞击器}} \, v_{\text{撞击器}}}{M_{\text{小行星}}}$ \Delta v \;\approx\; \beta \cdot \frac{m_{\text{撞击器}} \, v_{\text{撞击器}}}{M_{\text{小行星}}}

其中 $\Delta v$\Delta v就是小行星速度的变化量， $m_{\text{撞击器}}$m_{\text{撞击器}}是撞击器（impactor）的质量， $v_{\text{撞击器}}$v_{\text{撞击器}}是撞击器相对小行星的撞击速度， $M_{\text{小行星}}$M_{\text{小行星}}是被撞击的小行星的质量， $\beta$\beta 动量转移系数，其物理意义是撞击时不仅撞击器的动量传给小行星，还会因为 喷射物向后喷出，对小行星产生额外的反冲，就像火箭喷气一样，如果没有喷射效应，$\beta=1$\beta=1；如果喷射显著，$\beta>1$\beta>1。

问题是，β 到底是多少？ 这正是咱们国家的小行星撞击任务在第三步搞清楚的问题。

咱们中国的方案里，伴飞器会提前到达，近距离探测小行星的。首先对小行星建立数字地形模型，就像 DART 的 DRACO 相机+光照反演，但会更完整；其次，通过伴飞轨道扰动反演，了解小行星的质量和密度，类似“绕月测质量”的方法，最后利用光谱、成像和穿透雷达探测小行星表面组成。

这就好比，提前把目标物的属性结构摸清楚，而不会像DART一样快撞击了才临时发现对手是个“沙袋”。

下图是DART 撞击点附近的影像，可以看到表面密布大小不一的砾石、巨砾，这些都会在撞击后产生喷射物反冲力，进而放大了动量转移系数β。

无论是 DART 还是中国方案，核心都一样：用一枚撞击器以数 km/s 的速度命中小行星。以 DART 为例：撞击速度 6.1449 km/s，撞击器质量 579.4 kg，动能 ~ 1.1 × 10¹⁰ J，相当于 3 吨 TNT^[1]。但中国的方案更强调：撞击器并非单独飞行，而是由伴飞器持续监控+修正导航，这样精度和数据量都会更高。

下图标注了小行星上的裂隙，石块，部分埋藏巨砾，这些都表明其表层是松散堆积，所以，定量化动量转移系数并不容易。

DART 撞击之后，Dimorphos 的轨道周期缩短了 33 分钟，这一结果只能靠地面望远镜长时间观测互掩事件推算出来。DART 自己已经壮烈牺牲，看不到坑有多大有多深，也不知道碎片喷射有多猛烈。

而中国的伴飞器会近距离拍摄（高速相机记录撞击瞬间的碎片喷发）+ 轨道测量（直接观测小行星伴星轨迹变化，而不是等几周后靠望远镜推算）+ 坑洞成像 （飞到撞击点上空，拍下新鲜撞坑的尺寸与形貌）。这样一来，我们不仅知道撞偏了多少，还知道为什么会偏这么多，从而建立一套物理上自洽的模型，这对以后给撞击器适配合适的重量和速度都是非常有意义的。

参考

1. ^【Daly et al., Nature, 2023】