不到八年后，在2029年4月13日星期五，一颗名为阿波菲斯、直径370米的小行星将掠过地球，比地球同步卫星更接近我们的星球。但尽管日历预示着坏兆头，但这将是幸运的一天：阿波菲斯这次不会撞击我们的星球——无论如何（它的轨道确保阿波菲斯将在2036年、2051年、2066年等等再次访问我们）。在2029年，这颗小行星的掠过将是一次宇宙级的擦肩而过，相当于一颗高速子弹擦过你的头发——其中“子弹”携带的撞击能量相当于全世界核武库的总和。
如此危险的邂逅频繁得令人震惊。在2054年9月30日和2060年9月23日，一颗更大的小行星，威力更强大，即半公里宽的贝努，最近曾被NASA的OSIRIS-REx探测器访问过，也将靠近地球。
贝努和阿波菲斯都不足以构成生存威胁——它们的撞击可能会摧毁城市和破坏地理区域，但不会像6600万年前消灭恐龙的10公里宽的撞击物那样使人类陷入灭绝。尽管如此，这些小行星仍然特别令人担忧，因为我们越是展望未来，就越难确定任何特定的遭遇是否会导致灾难性的撞击事件。这两个物体都是所谓的“引力锁眼”威胁——有可能在近距离掠过期间，它们会穿过近地空间的一个小而特定的区域，我们星球的引力会恰到好处地调整它们的轨迹，从而导致未来的遭遇以撞击地球而告终。简而言之，它们各自构成了一种慢性的但模糊不清的威胁，这种威胁是如此隐蔽，以至于它可能会使我们对所有真实存在的风险产生虚假的自满情绪。
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我们不必接受这种令人焦虑的现状。与其仅仅在每次这些和其他潜在危险的太空岩石飞过时咬指甲，我们应该考虑另一种选择，“B计划”。
最后一道防线
我们目前的行星防御方法可以归结为一厢情愿地认为近期不会发生坏事，并且我们最终会找到解决方案。到目前为止，我们一直专注于“态势感知”，以便了解威胁。这对于实际保护地球免受小行星的侵害是必要的，但还不够。而标准的下一步——偏转潜在威胁，使其不会撞击我们——本身也存在问题，主要是成功的偏转通常需要提前多年进行干预。在这种模式下，许多被发现正冲向地球并即将撞击的太空岩石已经突破了我们所有的防御。然而，还有另一种方法，一种有望从根本上改变我们保护自身能力的方法。
基本原理很简单易懂。想象一下你是兔子罗杰在玩一场危险的碰运气游戏，在两扇未打开的门之间做出选择。一号门后面有一架500公斤的三角钢琴从一公里的高度掉到你的头上。二号门后面有500公斤的泡沫球从同一高度掉到你的头上。你会选择哪扇门？如果你是罗杰，你可能会选择一号门，但《大众科学》的读者会选择二号门。为什么？两者都具有相同的质量和势能，但基本的直觉表明，大量的泡沫球不会像一架钢琴那样对你造成同样的伤害。将质量碎片化成更小的部分，确保每个部分携带的能量会少得多，并且还会让大气层更有效地减缓每个碎片的下落速度。这非常精确地类比了我们提出的行星防御方法，我们亲切地称之为“PI”（发音像 π），它是“Pulverize It!”（粉碎它！）的缩写。
作者提出的“粉碎它！”行星防御系统示意图。火箭发射的“拦截器”（左）部署在来袭小行星（右）前方，将其分解成更小的碎片，然后在地球高层大气中解体并燃烧（底部）。 来源：Alexander N. Cohen (UCSB), Peter Cohen
我们的想法（在提交同行评审出版并在我们的网站和arXix上提供的几篇技术论文中详细介绍）是将任何威胁性小行星有效地粉碎成大量直径约为10米或更小的碎片。这是可能的，因为小行星的表面引力很低，而且大多数都很容易破碎和分散。对于除最大撞击物（宽度大于一公里）以外的所有撞击物，可以使用从地球或其附近使用现有发射系统和相关技术发射的非核拦截器弹幕来实现这种碎片化。对于大型威胁，我们使用小型核穿透器的相同系统也是一种选择。
一旦碎片化，来袭撞击物的能量将通过地球大气层有效地转化为热、声和光，地球大气层的作用很像一件防弹背心，吸收霰弹枪的冲击波。我们的分析表明，这种方法在减轻迫在眉睫的威胁方面非常有效：对于2013年2月在俄罗斯车里雅宾斯克上空解体的20米宽太空岩石大小的撞击物，可以在撞击前仅100秒拦截，而对于通古斯撞击物（直径50米）大小的撞击物，则需要在撞击前约五个小时进行拦截。阿波菲斯大小的物体可以在撞击地球前10天处理，而贝努大小的物体则需要提前20天进行碎片化。与偏转方法相比，这些拦截时间非常短。如果需要，使用能量更高的拦截器可以实现更短的时间。
当然，一位知识渊博的读者可能会意识到我们并没有讲述整个故事。毕竟，前面提到的车里雅宾斯克和通古斯撞击都是空中爆炸事件，在这两种情况下，周围的自然和人造结构都遭受了重大破坏。这种破坏主要来自物体在大气层中解体时发出的类似音爆的声波。
我们的PI方法不会消除空中爆炸，但是通过在来袭物体进入大气层之前将其粉碎，由此产生的小碎片将分散在更大的地理区域，并且每个碎片都会产生更小的冲击波，最重要的是，它们到达的时间不同。正如您期望防弹背心吸收霰弹枪冲击波会造成瘀伤和酸痛一样，人们也会预期，当威胁性小行星的翻滚碎片在上空燃烧时，声波冲击波以及相关的闪光和热量仍然会对地面造成一些破坏。但是，与另一种选择相比，这种破坏将是轻微的；对于像车里雅宾斯克那样的撞击物，地面上的人会经历一系列响亮的“爆炸声”，并看到一系列光学闪光——一场“声光秀”，只会打破一些窗户，而不是一场摧毁城市、地区或国家的灾难。
演示和探测
尽管我们的系统能够利用现有技术和运载火箭，但它的创建仍然需要大量投资。简而言之，这将是昂贵的。但即便如此，考虑到未能阻止小行星撞击可能造成的几乎无法估量的损失，成本效益比仍然非常有利。
此外，它的创建将使我们在处理已知撞击威胁方面具有更大的灵活性，无论现在还是遥远的未来。就像大规模疫苗接种计划被用来主动预防流行病一样，PI提供了一种主动应对许多小行星的方法，这些小行星在其穿越地球的轨道上可能具有潜在危险，但不会构成迫在眉睫的威胁。虽然这可能是一种有争议的方法，但它与我们在生活中实践的其他主动威胁管理没有什么不同。我们可以在任何给定的近距离掠过中减轻阿波菲斯和贝努等威胁，然后再让它们引发全面紧急情况。我们有能力做到这一点。我们是否这样做不仅仅是一个技术问题，而是一个政策、合作和共同协议的问题。这是一个国际合作可以使整个地球受益的领域；就像目前强调共同解决地球的气候和疫情危机一样，我们也走到一起解决“撞击”危机。
减轻车里雅宾斯克大小的威胁可以使用相对较小的火箭来完成，这种火箭并不比为拦截洲际弹道导弹而开发的火箭大多少。减轻阿波菲斯或贝努的威胁可以使用单个更大的发射器来完成，例如NASA即将推出的太空发射系统、SpaceX的星舰火箭，甚至更小的运载工具，携带高速上面级，以便快速运送到月球附近以外的区域。为了提高成功几率，多个拦截器是可取的。未来的行星防御系统可能会在轨道上或月球上或周围部署拦截器，以实现“随时待命”的快速响应方法。从这个意义上讲，行星防御系统可以类似于现有的国家导弹防御系统。
PI有一个逻辑测试路径，从使用小行星“模型”的地面演示，到“合成目标”的空间测试，一直到对小型、威胁最小的小行星和其他验证演习的破坏尝试，然后在任何实际威胁目标被接合和减轻之前进行。
然而，我们无法减轻我们看不到的东西。NASA和其他航天机构在寻找和跟踪那些构成重大威胁的小行星方面做得非常出色，但目前这些努力通常仅限于通常大于阿波菲斯的物体。正如2013年车里雅宾斯克空中爆炸事件清楚地表明的那样，存在许多较小的、尚未被发现的威胁。如果没有合适的、单独开发的“早期预警系统”，PI和任何其他行星防御方法都将提供次优的保护。PI只是这个紧迫难题的一部分：为了正确保护地球，我们必须充分睁开更多注视天空的眼睛。
更多信息：www.deepspace.ucsb.edu/projects/pi-terminal-planetary-defense。