
隕石墜落俄羅斯造成約1200人受傷,十幾個小時后,約半個足球場大的小行星又和地球擦肩而過,接二連三的“外星來客”讓人類措手不及。實際上,2012年5月,美國國家航空航天局(NASA)就曾警告約有4700顆小行星可能對地球產生威脅,一旦其中一顆撞上地球,至少會對一個城市大的范圍,造成毀滅性打擊。盡管科學家在對小行星的防御問題上不斷推陳出新,但就目前看來,任何一種方式都還不足以完全有效地防御小行星對地球的撞擊。
地球隨時在遭受小行星的威脅
1908年,在俄羅斯發生的“通古斯事件”是距今最近一次大隕石撞擊事件,一顆天體在西伯利亞無人居住的通古斯地區上空爆炸,夷平了方圓2000平方千米內的8000萬棵樹木。如果再晚5個小時,爆炸則會發生在俄羅斯人口稠密的圣彼得堡上空,后果將不堪設想。
根據美國1992年解密的國防支持項目(DSP)衛星資料顯示,1975年到1992年的17年間,DSP衛星共觀測到136次小行星在地球大氣中爆炸的事件,平均每年8次。此外,根據美國空軍提供的數據,研究人員推斷平均每年都會發生一次1.5萬噸當量的小行星進入地球的事件。
如果隕石體積較小,可能在穿越大氣層時完全燃燒殆盡,一旦隕石的直徑大于330英尺(約100米),它們則可穿越大氣層對地面形成撞擊,甚至會造成大面積的損毀。這在2012年英國南漢普頓大學發表的研究結果中曾提到,而最有可能成為毀滅性小行星“落點”的國家有10個,中國居首。
很難觀測到有潛在威脅的小行星
就目前狀況來說,地處北半球的望遠鏡,很難觀測到南極上方的天空,就算是口徑已經升級到前任望遠鏡2倍的全景巡天望遠鏡及快速反應系統(Pan-STARRS)對此也無能為力,這無疑給小行星監測留下了盲點。
此外,地球上的望遠鏡只能在夜間尋找小行星,它們的巡天范圍被限制在了遠離太陽的區域,因而看不到任何從地球軌道內側飛來的危險小行星。盡管一些在可見光波段中無法被看見的小個頭小行星,會在紅外波段中發出明亮的光芒,但地球大氣層會阻擋絕大部分紅外線。
除了技術上的壓力,全面追蹤有潛在威脅的小行星也要耗費巨額資金。早在2007年3月開幕的防范小行星撞擊地球會議上,NASA提交的一份報告說,要追蹤90%對地球構成潛在威脅的小行星和彗星,需要耗資約10億美元,對此NASA表示無力承擔。
報告中說,追蹤小行星的方法之一是啟用一部全新的地面太空望遠鏡,與世界上其他地方的地面太空望遠鏡建立聯絡,嚴密監視小行星的運行狀況。這一方法也需耗資約8億美元。即便用最快捷的方式,向外太空發射紅外線太空望遠鏡,仍需花費11億美元。雖然有科學家提出一種相對低廉的方法,即僅在世界各地太空望遠鏡之間建立聯絡,但也需花費3億美元,最終,此提議也因耗資巨大而遭到否決。
無有效措施防御小行星撞地球
1967年,麻省理工學院的課堂上首次提出,研究人類是否能夠有效防御某個預先知道的小行星撞擊地球事件。此后近半個世紀,科學家提出了一系列方法試圖解決這個棘手的問題,最終篩選出三個被相對認可的方式。但令人擔憂的是,它們都無法完全有效地解決問題。
有科學家提出先大規模撞擊,再用小推力來微調小行星的軌跡。但有人擔心:小行星也許只是一些松散相連的碎石,有可能在撞擊中破碎,而軌道并不發生很大改變,這樣一來出現的大量小行星碎塊可能更難對付。
也有科學家提出使用牽引機,通過重力牽引修正天體的飛行軌道。由于小行星們在太陽系中以10萬公里每秒的速度飛馳,所以只需要很小的推力就可改變它的軌道。但是,飛船必須非常靠近小行星,而且要保證完全掌握其運行軌道。在發現可能對地球構成威脅的小行星后,必須在預定碰撞時間至少20年前發射重力牽引機,以保證有足夠的時間對小行星產生引力作用。因此,對于緊急發現的具有威脅的小行星,此種方法是無效的。
這種情況下,核爆被認為是最能救急的方式,也被科學家認為是唯一技術上和經濟上都可行的方案。這主要是因為,在太空環境中爆炸的核彈其能量主要以X-射線形式釋放,這些X-射線將加熱小行星的表面使其氣化,隨著這些氣體和碎片飛離小行星,其反作用力將使小行星獲得相反方向的沖量。這種方式雖然快捷直接,但也有風險,它仍可能使小行星分裂,而其中一個或多個小塊仍有可能撞擊地球,由于撞擊點分散在地球的不同區域,甚至可能導致更大的災難。
此外,還有一些更富想象力的辦法被提出,例如:在小行星上安裝一枚火箭;使用“質量引擎”,通過拋射物質來推動小行星改變軌道;將陽光聚焦在小行星表面蒸發部分巖石來迫使它偏移;甚至使用“彩彈”將小行星刷成白色,以便讓來自太陽光的壓力逐漸將這顆小行星推出構成威脅的軌道。但科學家認為所有這些想法目前還都停留在科幻小說的范疇之內,并不具有可行性。
(文章選自網易博客)