避免撞击

在前个月一颗直径100米的近地小行星掠过地球之后,一位前宇航员讨论了如何应对来自巨型太空岩石对地球的威胁

2002年6月15日,一颗足球场大小的小行星,被称为2002MN,在距离地球12万公里的范围内掠过。这个岩石天体以每小时36,800公里的速度飞行——如果撞击地球,它将造成相当于核武器的破坏。这是有记录以来同等大小物体最接近地球的一次。而天文学家在三天后才探测到它。

“为时过晚,”前宇航员 Rusty Schweickart 会这样说。Schweickart 正在与一个非正式的科学家小组合作,试图阻止一颗巨型小行星——甚至比 2002MN 更大的小行星——撞击地球,他说这可能会摧毁大片土地,对气候产生灾难性的长期影响。Schweickart 说,未来威胁要撞击地球的小行星必须通过先进的太空技术将其推出轨道。他最近在法国迪沃讷举行的美国和欧洲私人年度时事会议 Forum 21 上描述了他的担忧。

作为 1969 年阿波罗 9 号太空飞行的登月舱驾驶员,Schweickart 一直致力于使人类太空探索的几个方面更加安全。(更多信息,请参阅他的个人简介。)但这位前宇航员现在更关注对地球的危险。他说,他担心“近地小行星的存在对生命构成的可能性不大但真实存在的威胁,这些小行星今天正以数百的数量被发现。”


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从流星到撞击西伯利亚

小行星在可能与地球轨道相交的路径上绕太阳运行。纵观历史,巨大的小行星不时撞击地球。“现实是我们每天被撞击 10 万次;但它们太小了,你称它们为流星,”Schweickart 说。地球大气层保护我们免受小于 50 米的天体伤害。“但是当它们达到 50 米大小时,它们开始穿过大气层,而不是在大气层中燃烧殆尽。通古斯事件并没有到达地面,但它在非常接近地面的地方爆炸,夷平了西伯利亚的一大片地区。”1908 年著名的通古斯爆炸夷平了 2,000 平方公里的森林。它涉及一颗直径约 100 米的小行星。据估计,这种大小的天体撞击平均每世纪发生一次。Schweickart 说,虽然频率低得多,但直径为 10 至 15 公里的小行星可能会造成 6500 万年前导致恐龙灭绝的那种破坏。据 JPL 近地小行星跟踪小组称,这种大小的撞击可能每 1,000,000 世纪发生一次。

为了更多地了解此类危害,美国国会在 1994 年指示 NASA 探测和跟踪大于 1 公里大小的近地天体,它们的撞击将造成全球性灾难。地球化学表明,这种碰撞在地球生命的创造和毁灭中发挥了重要作用——并且这个过程尚未结束。(有关小行星在生命发展中的作用的更多信息,请参阅 Luann Becker 的“反复打击”;《大众科学》,2002 年 3 月,可在大众科学档案馆购买。)

1998 年,NASA 正式启动了太空卫士调查——目标是找到 90% 的直径大于 1 公里的近地天体。同年,NASA 还在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室设立了一个近地天体项目办公室;意大利比萨也设有类似的机构。今天,有几个团队在跟踪近地天体。除了 2002MN 之外,太空卫士还发现了另一颗小行星 2002 EM7,它在 2002 年 3 月在 463,000 公里范围内掠过地球;这颗小行星也是在飞越地球后才被发现的。

此外,在 2002 年 4 月,NASA 宣布其 Sentry 自动撞击监测系统已识别出一次潜在的近距离遭遇。小行星 1950DA 宽三分之二英里,预计将在 2880 年接近地球。如果它撞击地球,它将摧毁方圆数百英里范围内的所有物体。远离震中地区的人们将遭受类似于核冬天的环境影响,因为尘埃和碎片会遮挡阳光数月甚至数年。NASA 表示,小行星撞击地球的几率为 300 比 1,并且有充足的时间——八个世纪——来弄清楚在那之前该怎么办。

数千个威胁

但 Schweickart 仍然担心:“不要放松;还有更多像这样的威胁。”他说,必须假设存在数千颗大型小行星。天文学家估计,至少有 1,000 颗直径为 1 公里或更大的近地天体,可能有 100 万颗大于 50 米的天体。“据估计,每个月都有一颗[100 米]大小的小行星不仅在地球和月球之间穿过,而且已经在地球和月球之间穿过了数十亿年。不同之处在于,现在我们可以看到它们,因为我们正在寻找。”

Schweickart 补充说:“这就像拉斯维加斯:几率就是几率。我们迟早会被击中,我们应该提前知道。我们可能会有数十年的预警时间。”也许有足够的时间来应对这种威胁。

为了实现这一目标,他说,探测方面的工作需要继续超出国会授权的识别 90% 以上直径超过 1 公里的近地天体的范围。“一旦我们对这些天体进行编目,还有更多更小尺寸的天体仍然对地球生命非常危险,”他解释说。“我们需要从我们现在拥有的计划转变为一个可以探测到直径小至 300 米的天体的计划。即使它们不会导致物种灭绝,它们也可能造成严重的全球性干扰——摧毁区域,更不用说城市了。而且由于[较小尺寸的小行星]更多,我们更有可能找到一颗会撞击我们的。”

阻止撞击

接下来的任务将是阻止撞击。Schweickart 说,目前,唯一已知的用于此目的的技术是“错误的东西——一种核武器,你把它发射到那里炸毁它。”他说,结果是:“你把步枪子弹变成霰弹枪弹丸。”

相反,“我感兴趣的是超越探测,利用现在已经存在或不久将可用的技术,以受控方式主动改变这些潜在威胁小行星的轨道,使其不再威胁地球上的生命,”他说。“你必须用‘拖船’去迎接它,这是一种太空飞行器,可以让我们在一段时间内推动它。你通过非常小的速度来改变轨道,这会导致它错过地球,而不是撞击地球。”

这个过程将基于火箭技术的发展,但 Schweickart 拒绝更具体地说明,他解释说,“我们正在谈论的是已经存在但尚未用于此目的的东西。”

他正在一个小型私人国际小组中讨论这个问题,该小组包括天文学家、生物学家、工程师和其他人士。他说,当小组准备公布其工作成果时,他将在六个月到一年的时间内透露更多关于该小组的信息。该小组的一些成员于 2001 年 10 月在 NASA 约翰逊航天中心参加了一个由 Piet Hut 和 Ed Lu 组织的研讨会。它被称为 B612 项目,以安托万·德·圣埃克苏佩里的小说《小王子》中小王子家园的小行星的名字命名。研讨会期间讨论的想法之一是使用等离子体驱动系统,例如核电推进,用于在问题小行星附近进行受控飞行。

与此同时,Schweickart 说,对这个问题的理解还没有达到政府可以解决它的程度——也就是说,获得国会预算项目并花钱。“部分问题——就公众而言——是这将成为一个笑柄,”他说,关于“有人谈论花费数十亿美元将下一颗小行星推开”。目前,他说,应该悄悄地研究和分析这个问题。“这是你想让人们关注的事情之一,同时又不会引起恐慌。如果我们继续进行探测计划,我们应该[提前知道一颗问题小行星],这将为我们提供机会,利用发展中的技术来转移它。”


露西·科米萨是一位纽约记者,撰写国际问题文章。


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