NASA 小行星威胁演习表明我们尚未做好准备

一次关于政府、NASA 和地方官员如何应对一颗 направляющуюся 地球的太空岩石的试验,揭示了计划中的漏洞

Asteroid hits Earth

2022 年 8 月 16 日,一颗直径约 70 米的小行星进入地球大气层。美国东部时间下午 2:02:10,这颗太空岩石在北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆上空八英里处爆炸,能量相当于 10 兆吨 TNT。这次空爆几乎夷平了这座城市和周边地区。伤亡人数达数千人。

好吧,并非真的如此。温斯顿-塞勒姆的毁灭是美国国家航空航天局行星防御协调办公室进行的第四次行星防御桌面演习的故事情节。NASA行星防御协调办公室。这次演习是一次模拟,学术界、科学家和政府官员聚集在一起,演练美国将如何应对一颗真正威胁地球的小行星。演习于 2 月 23 日至 24 日举行,参与者既有虚拟的也有现场的,来自华盛顿特区、马里兰州劳雷尔市的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室 (APL) 校区、北卡罗来纳州罗利市和温斯顿-塞勒姆市。演习包括来自 16 个不同的联邦、州和地方组织的 200 多名参与者。8 月 5 日,最终报告出炉,传达的信息十分严峻:人类尚未准备好应对这一威胁。

从好的方面来说,这次演习旨在具有难度——实际上是无法取胜的。“我们将其设计为正好落入我们能力的差距中,”APL 高级科学家艾玛·雷尼说,她帮助创建了这次模拟。“参与者无能为力阻止撞击。” 主要目标是测试在现实的行星防御情况下应该做出反应的不同政府和科学网络。“我们想看看美国政府机构与其他相关组织之间的行动和沟通效率如何,然后找出缺点,”美国宇航局总部行星防御官员林德利·约翰逊说。


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总而言之,这次演习表明,美国没有能力拦截小型、快速移动的小行星,而且我们发现它们的能力也有限。即使我们能够拦截太空岩石,我们也可能无法将它们从地球上转移开,而且使用核武器摧毁它们是危险的,并且充满了国际法律问题。试验还表明,虚假信息——谎言和虚假谣言在公众中传播——可能会严重阻碍官方努力。“虚假信息不会消失,”APL 高级研究科学家安吉拉·斯蒂克尔说,她帮助设计和促进了这次演习。“我们将其纳入模拟中,因为我们希望获得关于如何反击它并在其具有恶意时采取行动的反馈。”

与 2013 年、2014 年和 2016 年之前的演习相比,本次演习有几个关键区别:首先,本次试验让 NASA 行星防御办公室有机会对白宫于 2018 年发布的《国家近地天体准备战略和行动计划》进行压力测试。该计划详细规定了联邦政府内部谁在何时做什么,这使得今年的演习比往年涉及更多的政府机构——包括州和地方应急响应人员,这尚属首次。该模拟也是首次不仅包括撞击,还包括撞击的直接后果。

事件始于“发现”一颗名为“TTX22”的、 направляющуюся 地球的小行星。参与者接受了小行星科学的速成课程,并被告知关于这颗小行星的一切已知信息以及撞击的可能性。每次会议都在时间线上向前推进,最终的几期设置在小行星撞击温斯顿-塞勒姆附近之前和之后。    

从发现到撞击的短暂但现实的时间线从一开始就突出了主要问题。TTX22 体积小且速度快。当它被发现时,已经太晚了,无法组织任务来研究、偏转或摧毁它。NASA 没有车库里装满备用火箭,以防万一有小行星出现。改变这块岩石的轨迹至少需要 12 个动能撞击器,每个都像NASA 的 DART 任务,该任务最近改变了小行星迪莫弗斯的轨道,并且从概念到岩石冲击器花费了五年多的时间。事后报告对此方面的建议直截了当:发展这些能力。

与此同时,小行星的速度、未知的成分和简短时间线中的政策影响排除了用核弹击中 TTX22 的可能性。然而,在最后阶段,核干扰仍然是一些参与者感兴趣的最后手段。“如果你发射一枚核爆炸装置,你可以在小行星刚进入大气层时就将其摧毁,”斯蒂克尔说。“理论上是这样。”

然而,这个选项倾向于好莱坞,而不是现实。“人们往往会认为,‘我在电影里看过这个——他们只是发射了洲际弹道导弹并将其炸毁了,’”约翰逊说。“在模拟中包含这个选项的目的是让他们了解这并非如此简单。在撞击的终端阶段使用核爆炸装置是我们永远不想让自己陷入的境地。”

在太空中爆炸小行星可能会导致一群更小但仍然危险、快速移动的岩石。而核武器在上层大气中的爆炸具有未知但极有可能危险的影响。爆炸可能无法完全分解岩石,迫使部分岩石落到其他地方。辐射可能会在上层大气中持续存在,其水平会使您在前往太空的途中无法穿越。

由于无法阻止小行星撞击地球,这次演习完全是为了缓解——在撞击发生之前和紧随其后的直接后果中必须做些什么。各级组织都需要保持联系,必须制定和实施应急计划,并向公众通报情况。

在模拟的时间线内,虚假信息是持续不断的。许多关于小行星的在线新闻报道在事实上是不正确的,而“小行星否认者”和“假新闻”的说法与日俱增。虚假信息是参与者经常感到沮丧的根源,他们认识到在现实生活中他们需要正面解决这个问题。

约翰逊解释说,他的办公室正试图对虚假信息采取长远策略。“我们希望将 NASA 行星防御协调办公室和与我们合作的机构确立为处理此类情况的权威机构,”约翰逊说。“该计划是让媒体和公众了解 NASA 的一个小组会跟踪和管理这些类型的事情。”

但正如参与者指出的那样,在短时间内应对来自数十家甚至数百家媒体的持续不断的谎言,策略有限。在这种情况下,虚假信息造成了致命的损失。“当我们讨论疏散时,我们被告知 20% 的人不会离开,因为这都是假新闻,或者政府在撒谎,或者其他一些原因,”温斯顿-塞勒姆/福赛斯县应急管理主任奥古斯特·弗农说。“大约有 20 万人,都分散开来。所以我现在不确定我们是否能够疏散医院和监狱,然后我们还有可以离开的人拒绝离开。”

当参与者等待模拟“最后一天”8 月 16 日的揭晓时,这个消息对他们产生了沉重的影响。在学术界的参与者解释了该地区将经历的能量释放后,弗农直言不讳。“建筑物会倒塌,”他说,“我们会失去我们的医院,我们的大部分基础设施将不复存在,很可能该地区 50 英里范围内都会失去手机信号,整个地区都会断电。”

模拟呈现了最后一次虚假信息的沉重打击。撞击后,一个自称“国家小行星专家 T.X.”的人声称爆炸将来自外太空的有毒物质释放到大气中。因此,居民应该会表现出类似于辐射暴露的症状。这些毫无根据的说法在社交媒体上铺天盖地,“T.X.” 正在接受新闻媒体的采访。

从积极的方面来说,鉴于美国宇航局的广泛信誉,参与者对该机构传播信息的能力给予了高度评价。此外,白宫计划中建立的框架似乎也足够强大,可以管理联邦机构和州机构之间的信息流动,并激活所有必要的沟通渠道。

联邦和地方官员之间的对话提供了本次演习的一些最佳成果:各级决策者对谁将协调撞击后的救援和恢复工作以及他们需要做什么来完成工作达成了新的理解。一项发现是,有时在细粒度级别上,就科学传播而言,少即是多。“我们有时跟不上,这是他们需要考虑的事情,”弗农说。“我需要向市长、消防队长和其他人解释这一点。我们可能不需要了解所有的科学原理,但我们需要知道是什么、何时和何地,因为我们需要尽快开始做出重大决策。”

参与者还发现,“专家”的面孔应该从联邦层面转变为地方层面。“在我们的层面上,我们询问谁将成为我们的首席发言人,”弗农说。“当我们发现它正 направляющуюся 我们而来时,谁会受到人们的尊重、信任和相信?那可能不是 NASA 推出的同一个人。”

最终,参与者和模拟的协调员一致认为,他们最缺乏的是时间。由于从发现到撞击的时间窗口很窄,小行星摧毁了温顿-塞勒姆。扩大这个窗口至关重要。“十年是一个相当充裕的时间范围,能够做一些有效的事情,”斯蒂克尔说。“三十年将是理想的。这足以进行详细的观测、计划、建造航天器并获得移动大型物体的能力。如果出现问题,你甚至有时间发送替代品。”

有希望的迹象表明,如果有足够的预警,人类可以发起成功的应对措施。例如,DART 任务已经表明,航天器的撞击可以改变太空岩石的轨迹。正在进行多项近地天体、小行星和彗星的调查,国会为 NASA 的行星防御拨款比其要求的增加了 5500 万美元。

“探测和描述那里的一切需要时间和金钱,”雷尼说。“以及拥有能够快速启动并有效对抗此类事件的任务的能力。但最终,这比重建一座城市便宜得多。” 但为了以防万一,弗农说,“至少现在,我们有一个计划。希望永远不必使用它。”

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