在过去的几年里,美国的太空计划经历了巨大的变革,导致国家的太空目标变得不明确。 我有一个建议。 NASA 应该与其他国家航天机构和私人组织合作,承担起确保在我们有生之年没有破坏性小行星撞击地球的任务。 有什么项目比长期保护人类免受毁灭或短期内令人敬畏更值得呢?
乍一看,小行星可能看起来像是一个遥远的威胁。 但是这种危险是有充分记录的,其后果再严重不过了。 地球上的生命史是由小行星撞击塑造的。 据估计,有 100 万颗直径大于 40 米的小行星在我们的附近绕太阳运行。 1908 年,一颗该尺寸的小行星撞击了西伯利亚,摧毁的面积是广岛原子弹的 150 倍。 本世纪再次发生的几率约为 50%。 在较大的一端,大于约一公里的小行星将产生威胁人类文明的全球影响。
预防的第一步是预测。 我们必须找到、追踪和预测那一百万颗近地天体的未来轨迹。 天文学家已经编目了他们认为存在的大多数公里级天体的轨道,并且已知在未来 100 年内没有一个会撞击地球。 然而,绝大多数较小的天体,即那些足以摧毁一个国家或引发海啸摧毁沿海城市的天体,仍然没有被追踪。 接下来应该着手处理这项未完成的工作。
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小行星比背景天空更温暖,因此在红外线中很突出。 然而,望远镜有盲点:它们无法看向太阳的方向,这限制了驻扎在地球上或附近的望远镜的效力。 国家研究委员会在 2009 年建议 NASA 将红外巡天航天器放置在类似金星绕太阳运行的轨道上。 当它向外看,远离太阳时,天文台将发现从地球上看不到的小行星。 一旦完成,这样的巡天将保持有效大约一个世纪——在这个时间尺度上,由于与行星的引力相互作用,测量的轨道开始发生变化——之后我们将不得不再次进行。 这样的任务成本将达数亿美元——当然很昂贵,但与 NASA 目前的预算相比,更不用说小行星撞击造成的损害了,这简直是物超所值。
如果天文学家发现一颗小行星正在撞击地球,我们的任务将是伸出手去改变它的轨道,以防止撞击。 如果我们尽早发现小行星(在其预计撞击前几十年),几种现有技术可能会奏效:拖曳它、撞击它、核弹炸毁它或采用某种组合。(我的同事和我曾经提倡用火箭推动小行星[参见“小行星拖船”,作者 Russell L. Schweickart、Edward T. Lu、Piet Hut 和 Clark R. Chapman;大众科学,2003 年 11 月],但最近关于小行星属性和轨道的结果使我们重新考虑。)
然而,没有人真正确定这些选项是否真的有效。 当然,测试它们的时机是在真正需要它们之前。 NASA 和其他组织应该构建并尝试一个系统,以可控的方式偏转一颗非威胁性小行星。 鉴于天文学家甚至还没有开始进行完整的小行星巡天,因此存在一个真正的风险,即他们会在我们有时间进行演练之前发现一颗来袭的小行星。 因此,这项工作必须现在开始。 这不需要大幅增加 NASA 的预算。
所有居住在行星系统中的文明最终都必须处理小行星的威胁,否则它们将重蹈恐龙的覆辙。 我们需要提前预测撞击何时会发生,并在必要时改变威胁小行星的轨道。 实际上,我们必须改变太阳系的演化。