拯救地球

孫文德

在2013年2月15日，一顆直徑約15米、重達7000噸的隕石以每秒約18千米的速度沖進大氣層，在俄羅斯車里雅賓斯克地區墜落。其釋放出的能量相當于20顆原子彈，地球由此遭遇了百年來最大的一次隕石沖擊，俄羅斯當地逾千民眾也因此受到傷害。這一事件讓更多的人發出疑問：這樣的“天外來客”哪天會造訪我們居住的城市?現有技術能在多大程度上確保地球的安全?面對這次隕石落地的巨大沖擊波，科學家又在想些什么、做些什么?

科學家希望開發出能夠對相對較小但仍具有潛在毀滅性影響的流星、彗星和小行星撞擊地球的威脅進行精確預測和定位的技術，在撞擊事件發生前的數天或數周內發出預警，及時疏散有可能受到威脅地區的人員。

此次給俄羅斯車里雅賓斯克地區帶來巨大影響的流星體撞擊事件，以及隨后一顆編號為2012DA14的小行星在地球上空27000千米處與地球擦肩而過之后，科學家紛紛提出應對此類事件的各種計劃。

發射小型太空飛船

“俄羅斯逾千人受傷這一事實表明，是該采取行動的時候了，而不再只是被動地應對這類事件。”美國深太空產業公司負責人里克·圖姆利森表示。該公司準備在10年之內推出一系列小型飛船，這些小型飛船計劃承擔對近地小行星上金屬和礦石的探測任務。

如今，這批小型飛船組成的太空艦隊也可用于監測一些對地球產生威脅，但因較小而難以被發現的小行星和流星。總部設在弗吉尼亞州麥克林的深太空產業公司，計劃在今后4年里耗資1億美元建造10艘小型太空飛船。

架設阿特拉斯預警系統

夏威夷大學提出了一個更簡單、更經濟的系統，被稱為“空間物體與地球相撞先進預警系統”，簡稱阿特拉斯系統。這一系統由美國航空航天局投資500萬美元建立，將包括8個望遠鏡組成的監測網，每架望遠鏡都配備有強大的攝影裝置。該監測系統將建立在空氣清新的夏威夷群島上，以獲得更為精確的觀察結果。夏威夷大學天文學家約翰·托恩瑞教授說道，阿特拉斯系統將于2015年開始正式運行，其靈敏度相當于可在舊金山的位置檢測到紐約城里一根火柴的火焰。他說，阿特拉斯系統將能夠在1周前發出“城市殺手”撞擊地球的預警，3周前發出“郡縣殺手”的預警。“這將使人們有足夠的時間撤離危險地區，并采取措施保護建筑物和其他設施，并對小行星落人海洋可能引起的海嘯盡快應對?！蓖卸魅鹧a充說道。

啟用紅外線望遠鏡

行星防御專家呼吁盡快將紅外線波長望遠鏡用于太空監測。紅外線望遠鏡可敏感感知小行星從太陽獲得的熱量，因此不僅可以發現一些難以探測到的小行星，還可以更好地預估某顆小行星的大小。美國航空航天局于2009年12月發射的廣域紅外線巡天探測衛星是為多任務研究項目設計的，在2011年其冷卻劑耗盡之前，已經發現了130顆近地小行星、21個潛在危險物體和17顆彗星。在過去15年里，科學家已發現和確定了直徑在800米以上的這類近地太空物體的95％，這類太空飛石如果擊中地球，將給地球文明帶來毀滅性的破壞。但是，直徑30米或更大一些的小行星現在只發現了不到1％，這類太空物體便包括了2月15日經過地球的2012DA14小行星。直徑達45米的2012DA14，其大小相當于1908年撞擊西伯利亞通古斯的隕石(通古斯大爆炸產生的沖擊波將2100平方千米的森林夷為平地)。

這次在俄羅斯車里雅賓斯克地區上空爆炸的小行星則要小得多，估計直徑約為15米，重約7000噸，落地前在高空中爆炸分解成碎片。該物體進入大氣層時沒有被發現。

據天文學家估計，類似俄羅斯車里雅賓斯克的隕石事件規模，即小行星撞擊地球事件平均每100年發生一次。然而，一些更小的太空物體往往在沒有預警的情況下，以驚人的巨響和壯觀的爆炸突如其來地降臨地球。雖然這類小行星事件很少或沒有給地球造成很大損失，但它們的頻繁造訪給地球帶來了很大的潛在威脅。

制訂快速預警合作計劃

俄羅斯隕石事件引起了國際社會的高度重視，聯合國和平利用外層空間委員會的一個小組委員會迅速在維也納舉行會議，討論與太空技術相關的幾個問題，其中就包括如何應對彗星和小行星帶來的危險。美國眾議院科學空間技術委員會也正在擬訂更好地協調近地天體搜索工作的計劃，制訂對地球有威脅太空物體的預警和快速反應合作計劃。2008年發生的一次太空物體進入地球事件，突顯了這類合作的緊迫性。當時一個直徑1.5米～2.1米、重約80噸的太空物體突然在蘇丹和埃及邊界上空爆炸，明亮的火球爆發出相當于2000噸炸藥爆炸的威力。

過去5年里，美國已發現并確認了90％～95％的近地太空物體，目前，三個主要的太空物體監視項目正在運行之中，美國海軍建立的跟蹤衛星和軌道碎片的新空間監視望遠鏡項目也即將開始運作。2012年11月，澳大利亞和美國簽署了一項在澳大利亞安裝望遠鏡和空間監視雷達的協議。此外，美國在智利阿塔卡馬沙漠建立的大型綜合巡天望遠鏡，可將南半球的天空全景盡收眼底。美國宇航員拉塞爾·施維考特認為，盡管有眾多望遠鏡瞄準夜空，然而在地面觀測始終有其自身局限。在“阿波羅9”號飛行任務結束后，施維考特一直投身于防御地外小行星的事業中。

地面望遠鏡主要用以觀察可見光波段。在天氣良好的情況下，能夠捕捉到的可見光取決于小行星的大小、距離及構成成分。據估計，大多數近地物體的反射光相當于陰暗潮濕的土壤，最暗時則像木炭一樣。而那些又小又暗的小行星，直到與地球非常接近時才會被發現。此外，如果小行星的軌道周期與地球軌道周期十分接近，就很難獲得跟蹤它所需要的足夠多的信息。原因在于，如果二者的軌道周期非常接近，小行星在很多時間里都處于地球觀察者的視線之外?！凹僭O一顆小行星繞太陽一圈的時間為360天，在5年～10年時間里，它每年都在你的視野范圍里。但是，在接下來的三四十年時間里，你將無法獲得關于它的任何消息，對它的活動也將一無所知?！笔┚S考特說。

美國B612基金會是一個非盈利的、獨立的近地小行星專家組織，其在太空繞太陽軌道上安裝紅外線望遠鏡的設計任務已接近尾聲——該設計建立在開普勒行星探測飛船的基礎上。在相當于金星距離太陽的有利位置上，該望遠鏡可以回望地球，在廣袤無垠的太空背景上，通過小行星反射太陽的熱量和光亮，看清楚出現在與地球軌道交叉處或靠近地球軌道的太空物體。施維考特說，紅外線望遠鏡的任務目標是檢測90％直徑在140米以上的近地天體。如果一切順利的話，美國B612基金會計劃于2018年發射首個由私人資助的小行星探測飛船。