本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
大家都躲起来。上周,NASA耸耸肩告诉国会,它既没有资金也没有资源来实现其在2020年前识别出直径150码或更大的90%的近地小行星(NEA)的目标。
看来,NASA已经将它声称自己没有的责任推给了其他太空机构、研究机构和设施,声称追踪近地小行星不是可行性问题,而是资金问题。这包括没有可用的专用望远镜,包括波多黎各的阿雷西博望远镜,该望远镜可能会在2011年关闭或大幅降低其运营规模。(参见这里和这里。)我们可能会失去阿雷西博已经够糟糕了,它是最适合担任行星监视器工作的望远镜之一,但NASA表示,它将不得不依靠其他机构的善意来完成初步工作,以实现NASA 2005年授权法案中美国国会的要求。
而且,尽管目前没有一颗杀手级小行星会撞击比勒陀利亚或皮奥里亚或任何地方,至少据我们所知是这样,但它没有说明,如果这种情况真的发生在我们唯一的地球上,谁来资助近地小行星偏转和摧毁技术的研究。根据3月9日《华盛顿邮报》的一篇报道,NASA的退缩并没有让众议院科学与技术委员会主席巴特·戈登(D-田纳西州)感到满意,他说:“我们仍在审查报告,但很明显,NASA推荐的方法不是实现NASA授权法案中指定目标的可靠计划。”他宣称:“委员会将在未来一年继续跟进这个问题,目标是获得一种更负责任的方法。”
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当我们最重要的探索机构表现出的想象力和远见不如一位民选政府官员时,这是一个悲哀的日子。
上周在行星防御会议上讨论了小行星清查工作有些迟缓的问题,会上以学术论文和演讲的形式概述了我们地球的防御,内容包括追踪和编目近地小行星,确定其中是否有任何一颗正在朝我们飞来,如果有,如何使其偏转或摧毁它。2月份,来自30个国家的300多名太空飞行员组成的精英团体太空探险家协会表示,联合国应该协调全球行动,以阻止近地小行星的威胁。
小行星有各种大小——而这里大小确实很重要。来自能毁灭大陆或世界的半公里到一公里宽的巨大质量破坏性岩石的风险非常低,据会议主席威廉·艾勒估计,能毁灭文明的巨型小行星数量约为1000颗(其中700颗已被发现),而且目前似乎没有一颗正瞄准着人类的总部。
更令人担忧,且并非遥不可及的是较小的100至500米大小的近地小行星。NASA估计大约有10万颗这种大致足球场大小的庞然大物。截至目前,喷气推进实验室的哨兵系统列出了130颗被列为“潜在撞击风险”的近地小行星。
在同一篇《邮报》文章中,另一位会议发言人、NASA艾姆斯研究中心主任皮特·沃登估计,一颗100米通古斯卡大小的小行星撞击华盛顿特区将摧毁这座城市及其郊区,结束大政府时代,这可能会让许多人感到高兴,但代价对人类来说,希望是不可接受的。尽管如此,如果“被小行星撞击死亡”的可能性与一年一次的飞机失事死亡的可能性差不多(然而,我认为这仍然比每个人在电影院真正关掉手机的可能性大得多),我们是否应该担心呢?也就是说,他估计,要实现国会在2020年前识别出直径150码或更大的90%的近地小行星的目标,可能需要花费大约10亿美元。他在《邮报》的文章中说:“我们知道如何找到最可能成为问题的物体。但我们还没有获得国会的资金来继续前进。”
可悲的是,在太空的漆黑中找到超级穹顶大小的岩石比在一个似乎总是有足够的资金,或者至少有足够的偿债资金来支持可选择的战争和通往虚无的桥梁的政府预算的赤字深渊中找到资金更容易,而NASA的预算似乎年复一年地被冻结。尽管NASA局长迈克·格里芬正在大力推进“太空探索愿景”,计划在2020年前将人类送回月球,但除非增加更多资金,否则必须在其他方面削减开支。当您需要大政府时,它在哪里?
进入阿波菲斯 但当我们有这么多其他问题要解决时,这种保护难道不是一种奢侈吗?的确,在这个节骨眼上没有任何东西威胁着我们。好吧,可能不是。在观察、追踪和编目之前,我们无法知道。而且有一颗近地小行星需要关注——阿波菲斯2004 MN4。它大约1000英尺(300米)宽,在2036年有1/45000的机会与地球上的某个地点处于同一位置。虽然这听起来风险很低,但问题是,概率不是静态的。事实上,阿波菲斯是一个很好的例子,说明了确定威胁并做出避免威胁的昂贵决定或不避免威胁所需的提前时间:喷气推进实验室在2006年用阿雷西博射电望远镜观测阿波菲斯后,确定其速度比预期不同6毫米/秒,将2036年撞击的几率从1/5500降至1/24000。问题解决了吗?没有。还需要进一步测量,并将于2013年进行。这次,几率降低了,下次可能会增加。这归结为“锁眼”——一个靠近地球的区域,其面积小至600米,一颗近地小行星通过该区域可能会扰乱其轨道,从而在随后的地球轨道交叉通道上导致碰撞。幸运的是,我们知道这种生物,并且可以密切关注它。但是喷气推进实验室清单上的其他129个“潜在撞击风险”呢?
公平地说,NASA并没有忽视阿波菲斯可能带来麻烦的可能性。为了回应B612基金会2005年发出的一封担忧信,该基金会的使命是“在2015年之前,以可控的方式显著改变一颗小行星的轨道”,NASA 制定了处理阿波菲斯的时间表。
他们和其他人继续密切关注阿波菲斯——观察者甚至知道它在2029年4月13日的位置:在我们微小的地球人生活中安静地飞过,高度大约与通信卫星的高度相同,而通信卫星可能会将我们的注意力转移到更重要的事情上,例如在我们最喜欢的阿巴拉契亚海岸海滩上度过美好的早春下午时,在我们的大脑植入PDA上播放的2029年美国偶像循环(假设我们对气候变化威胁的反应同样迟缓)。而且,在这次更近的飞掠中,阿波菲斯将处于更好的位置,使其后续轨道以不可预测的方式发生改变——这可能会使其在2036年的下一次轨道上撞击我们的世界。
基本上,就像早期发现癌症一样,我们越早发现恶性近地小行星,我们就越有机会评估它,如果它走上致命的道路,就越有机会改变它。无论我们使用什么策略来偏转或摧毁它,从引爆核弹到撞击探测器,甚至采取一种不那么令人满意和更和平主义的方法,即小行星拥抱者首选的方法:用一辆汽车围绕它运行,从而足以改变其轨道以避免撞击,更不用说其他更奇异的选择,例如引力拖拉机,当它以米和毫米/秒为单位来改变其路径和速度时,会更容易做到。早期追踪和无所作为(或在为时已晚之后才发现)之间的区别可能在于,在白天的天空中,一颗被偏转的小行星的精彩景象,我们可以惊叹地欢呼,或者“广岛——即将来到您附近的城市。”
记住通古斯、希克苏鲁伯和亚利桑那!尽管正在做出努力,也许我们需要更多关于通古斯和导致恐龙灭绝的并形成了尤卡坦半岛的希克苏鲁伯陨石坑的小行星的电视专题片,或者强制学生实地考察,参观亚利桑那州的流星陨石坑。设想一下这个在亚利桑那州沙漠中保存完好的弹孔在你的郊区中心冒烟,总是令人感到清醒。也许我们需要像住在水边的人们看待风暴、洪水和海啸的潜力一样看待来自天空的威胁。由于海啸预警系统,居住在太平洋“火环”周围的人们比居住在印度洋周围的人们更安全,尽管太平洋地区的海啸要多得多。当印度尼西亚在2004年12月经历了可怕的海啸时,这是自1883年喀拉喀托火山爆发以来首次发生此类重大事件。虽然印度洋的海啸较少,但当发生大海啸且没有预警时,数十万人死亡。当然,由于人口密度较低,太平洋盆地的死亡人数较少,但我们在那个可怕的12月之后做出的反应是开始为印度洋地区建立类似的预警系统。
现在,这种预警系统的意义在于,尽管它无法阻止海啸,但它可以给人们足够的时间来避开海啸。财产可能会被摧毁,但可以避免人类伤亡。在气象卫星上投资数十亿美元也是如此——如果它们在1900年加尔维斯顿导致5000多人死亡的飓风之前就存在的话。
看看这些系统,近地天体(NEA)预警和缓解系统看起来更划算:如果我们能看到潜在的灾难,我们不仅可以做好准备,还可以通过稍微改变近地天体的轨道速度来提前预防它。可惜我们不能用这种方法对付飓风。但这仍然可以类比为新奥尔良不仅可以从天气预报中获得充足的预警时间来预测卡特里娜飓风的路径(尽管市政府官员没有很好地利用这些信息),而且如果领导人投资了适当的堤坝系统,该系统能够抵挡四级飓风带来的海啸。对于近地天体来说,等效的做法是投资于小行星偏转技术和技巧,以便在跟踪预测到撞击时可以使用。如果有足够的提前时间,我们甚至可能有机会尝试改变大型行星杀手的轨道,使其保持在正确的轨道上。
通古斯大爆炸发生在1906年旧金山地震仅两年后,当时一颗小行星在西伯利亚泰加林荒凉的空地上空爆炸。树木被夷为平地,一些人和动物死亡。如果它早几个小时或晚几个小时撞击,一个城市可能会被摧毁。过去的99年似乎是很长一段时间,但也意味着我们已经有一段时间没有发生撞击了。最重要的是:小行星撞击是会发生的。
直到2004年,印度洋地区还可以享受一个事实,即通过不安装海啸预警系统,它节省了数百万甚至数十亿美元。想想我们到目前为止通过仅对行星防御进行最少的投资节省了多少。