
在2013年2月15日,一顆小行星從距地面約2.7萬千米的高空掠過地球。據美國航空航天局估計,平均每40年就有一顆小行星在地球附近掠過。同一日,一顆隕石在俄羅斯上空爆炸,導致1000余人受傷。在俄羅斯歷史上,遭受這種天災還是第一次。兩起事件的發生讓如何保護地球安全成為關注焦點。
目前,科學家提出了一系列應對來襲小行星的方式,包括引力拖拽、飛船撞擊和動用核彈,其中的核彈被視為人類最后的選擇。
對地球安全構成威脅
對于來襲的太空巨石,我們不必過于恐慌,因為同樣的事情不可能在近期內再次上演。
不過,我們必須關注這種潛在威脅,并采取措施應對。如果一塊體積相當于一個半校車的太空巖石撞擊地球,將會對撞擊地區造成巨大破壞。15日與地球親密接觸的小行星3倍于這一體積,如果它的目的是撞擊地球,我們基本上無力避免,只能靜等災難發生。這顆小行星是西班牙的一群天文愛好者在1年前發現的。
面對存在潛在威脅的小行星,有兩個基本問題是不可回避的。一個是,在“怪獸級”小行星撞擊地球前,我們能夠爭取到多少預警時間?另一個是,我們可以采取哪些措施,阻止來襲小行星的腳步?好消息是,美國航空航天局(20世紀90年代中期后開始對近地天體進行監視)認為,在980顆直徑超過800米的近地小行星中,他們已經鎖定了近95%。這種體積的小行星被稱為“地球殺手”,一旦撞擊地球,將對人類文明造成毀滅性打擊。
如果是直徑為30米~800米的小行星撞擊地球,結果將大不相同。美國航空航天局指出,他們只鎖定了1%體積較小的近地天體,15日掠過地球的小行星直徑在45米左右。這些小行星家族的“小個子”似乎并不可怕,然而,一旦它們在上空爆炸或者撞擊人口稠密地區,也會給當地帶來一場浩劫。襲擊俄羅斯的隕石直徑只有區區16米,但卻導致1000余人受傷。
利用望遠鏡監視
借助于美國航空航天局提供的資金,夏威夷大學的科學家正在研發一個望遠鏡網絡,在設計上用于搜尋體積較小的小行星。這個望遠鏡網絡被稱為“小行星天體沖擊最后警報系統”。研發人員表示,“小行星天體沖擊最后警報系統”能夠提前一周發現直徑約45米的小行星,也就是所謂的“城市殺手”;提前三周發現直徑約140米的小行星,也就是所謂的“國家殺手”。
實際上,紅外太空望遠鏡更適合承擔這份工作,尤其是在監視靠近太陽的小行星方面。美國航空航天局的大視場紅外巡天望遠鏡共發現了130個近地小行星,但現在已經關閉2年之久。目前,美國航空航天局正對有關一種傳感器的各種建議進行評估。這個傳感器用于探測直徑小到30米的小行星,將安裝在一顆通訊衛星上。
現在,一些私人組織也開始提出自己的設想,搜尋在太空中飛行的巖石。其中一個組織名為“B612基金會”,以小王子居住的B612星球的名字命名。這個組織提出了一項雄心勃勃的計劃:發射一顆名為“哨兵”的深空望遠鏡,在遠至金星的有利位置探測來自地球軌道附近的熱信號。
打造“哨兵”深空望遠鏡的成本估計高達4.5億美元。這項計劃的推動者包括兩名前宇航員——拉塞爾·施威卡特和愛德華·盧,愛德華現在是谷歌高層,在硅谷挑起了很多人對這一任務的興趣。愛德華認為,15日的小行星掠地是一個警告信號。15日當天,B612基金會不斷接到電話,詢問他們的望遠鏡何時能夠服役。據悉,“哨兵”深空望遠鏡至少要等到2018年才能投入使用。
小行星上采礦
現在,行星資源和深空工業這兩家公司希望在小行星上采礦。行星資源公司的投資者包括大導演詹姆斯·卡梅隆、谷歌掌門人拉里·佩奇和埃里克·施密特以及x大獎基金會創始人彼得·戴蒙狄斯,他們計劃在2014年年底發射自己的小行星觀測望遠鏡。深空工業公司提議打造一個由飛船構成的太空崗哨,這個太空崗哨環繞地球運行,負責對小行星進行評估,必要的時候攔截來襲小行星。
人類能夠阻止速度約每小時2.9萬千米的小行星嗎?如果無法阻止,又能否改變其運行軌道?無論做到哪一點,地球都可免遭一場浩劫。有人提出動用核彈轟擊來襲小行星的方法,不過,這種想法更適合拍成科幻片,如果變成現實,地球還是難逃劫難——核彈攻擊制造的碎片雨對地球造成的危害幾乎與撞擊不相上下。
現在,讓我們看看科學家提出的五種應對來襲小行星的方式。
1.引力拖拽。
從理論上說,派遣一艘大型的宇宙飛船盡可能靠近小行星,利用自身產生的引力拖拽便足以改變它的飛行軌道。不幸的是,一些科學家表示,這種拖拽可能需要10年時間才能改變小行星的軌道。
2.撞擊。
歐空局正與約翰斯·霍普金斯大學的科學家展開一項研究,計劃派遣宇宙飛船撞擊來襲小行星,并將其撞出軌道。這項任務被稱為“小行星撞擊和變軌任務”,簡稱AIDA,實施時需要派遣兩艘宇宙飛船,一艘負責監測和獲取數據,另一艘負責執行自殺式撞擊任務,改變小行星的運行軌道。
3.核攻擊。
當然,動用核武器也是一個選擇。不過,這種方式的目的并不是將小行星炸成碎片,而是在小行星附近引爆,利用爆炸產生的巨大能量使小行星改變軌道。這種方式通常被稱為“人類最后的選擇”。
4.給小行星上漆。
“上漆法”是指派遣一艘宇宙飛船靠近來襲小行星,然后發射裝滿白色涂料的球彈。漆成白色能夠讓小行星表面的反射率提高1倍。
從理論上說,隨著時間的推移,提高的反射率足以讓太陽輻射壓力達到改變其軌道的程度。這項提議由麻省理工學院的一名研究生提出,在聯合國發起的2012年度小行星推離技術論文競賽上勝出。
5.太陽能激光。
美國加利福尼亞州的兩名科學家提出了一項計劃,可以利用太陽能打造激光束陣列,并轟擊小行星。他們可以從小做起,首先制造一個規模相當于國際空間站的太空激光束陣列。這種激光束足以讓小行星改變軌道。如果陣列寬度達到10千米,所產生的激光束足以在1年內將小行星蒸發殆盡。乍聽起來,這似乎是喬治·盧卡斯在科幻大片中為我們呈現的技術,遙不可及,但科學家卻認為這一措施具有可行性。美國加利福尼亞州大學圣芭芭拉分校的物理學家菲利浦·魯賓表示,現在已到了我們主動采取措施的時候了,我們需要具有前瞻性,“臥倒和掩護”并不是一種合理的做法。
(裘楓 插圖)