报告称科学家缺乏资金以达到国会目标,来寻找更小的“近地小行星”

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


一份关于太空岩石探测和危害缓解策略的新的联邦报告描绘了一幅令人不安的画面,即目前对于如何保护地球免受“近地天体”(NEO)撞击的知识状况,这种撞击可能造成的区域性破坏远超2004年印度洋地震和海啸,或最近的海地地震。

国家研究委员会报告中的坏消息是,几个主要的近地天体探测项目每年获得的400万美元资金远远不足以达到国会在2005年设定的2020年截止日期,即科学家们要找到90%的直径大于140米的近地天体——这种大小的太空岩石可能造成区域性而非全球性破坏,尽管全球性破坏仍然是可能的。这项任务尚未获得任何资金。报告指出,平均每30,000年,就会有一个这种区域性威胁的天体撞击地球。


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报告称,即使每年投入1000万美元的资金,“也无法在任何时间范围内完成”国会授权的威胁调查。要实现国会的目标,每年至少需要5000万美元的资金;如果每年投入2.5亿美元的资金则更好,后者将允许完成调查并支持一项测试缓解计划的太空任务。

报告中将近地天体定义为轨道接近地球的小行星或彗星,其距离地球的平均距离约为太阳到地球平均距离的三分之一(0.33天文单位,相当于1.5亿公里)。

这项关于近地天体探测和近地天体危害缓解的两部分研究和报告是由美国国家航空航天局(NASA)应国会的要求赞助的。亚利桑那州霍普金斯山MMT天文台的费思·维拉斯领导了前一项工作,马里兰大学帕克分校的迈克尔·阿赫恩领导了后一项工作。

报告指出,最接近实现2020年截止日期的方法是将空间望远镜与地面望远镜结合起来,以便在资金最充足、情况最佳的情况下在2022年完成调查。或者,仅靠地面调查可以在“2030年之前”找到目标天体,但资金投入会相对较少。地面调查的一个候选方案将是在智利建造的大型综合巡天望远镜(LSST),该望远镜旨在执行各种科学任务。

除了美国主导的关于近地天体撞击危害和缓解的国际“定向研究计划”外,该报告还呼吁继续资助位于马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心的 Minor Planet Center,以及目前联邦政府资助的近地天体搜索项目。继续运营位于波多黎各的阿雷西博天文台和戈德斯通深空通信综合设施(前者每年需要约1200万美元)的雷达系统,也将帮助科学家获得关于探测到的天体的高度精确数据,这将有助于评估它们的威胁等级,以及它们的表面属性、矿物成分和自转特性。

报告中评估的缓解方法被认为是“相对较新且不成熟的”。它们包括简单地疏散受威胁地区的居民、类似拖船的航天器来轻推天体,使其稍微偏离轨道以避免与地球碰撞、将航天器撞击天体以改变其方向,或在天体上引爆核弹头。任何对朝地球飞来的太空岩石进行猛烈爆破或撞击都存在风险,即其中一块碎片仍可能与地球相撞。报告指出,尽管民防和撞击航天器是最接近准备就绪的,但这些保护方法都无法在短时间内准备好。

阿赫恩说,如果资金充足,完成2005年授权的调查可能需要10年时间,然后还需要五年时间来制定一项太空任务,以转移任何被发现正朝地球撞击的岩石。

该报告还指出,较新的研究表明,直径小至30至50米的天体如果撞击地球也可能造成非常大的破坏,因此报告作者建议,调查应尝试找到这种大小的天体,同时不影响寻找直径140米及以上天体的工作。

阿赫恩说:“较小的撞击事件发生频率更高”,并补充说它们是可预防的。

在过去的几十年里,科学界和公众对太空岩石威胁的认识逐渐觉醒。唤醒警钟的事件包括1970年代后期发现的尤卡坦半岛附近的一个陨石坑,后来许多人将其与导致非鸟类恐龙、蛇颈龙、翼龙以及许多植物和无脊椎动物物种灭绝的灭绝事件联系起来。1994年,舒梅克-列维9号彗星的碎片,其中一些直径达两公里,与木星的碰撞,提高了人们的意识,即我们的太阳系仍然是一些巨大、猛烈撞击的场所,即使太阳系的“后期重轰炸期”大约在四十亿年前结束(看看月球就能用肉眼看到证据)。在过去的几年里,媒体关注了各种近地天体的近距离接近,包括一颗名为阿波菲斯的350米小行星,它将在2029年和2036年再次近距离飞掠地球。报告称,现在已经排除了阿波菲斯在2029年撞击地球的可能性,而在2036年撞击的可能性也“非常小”。

尽管如此,行星科学家们并没有对威胁视而不见,他们继续利用现有资金和望远镜进行搜索。在过去的10年中,已经找到了大约940个最大的太空岩石(直径为一公里或更大,将造成全球性毁灭,而不仅仅是区域性破坏)中的85%,这些岩石可能会撞击地球。预计在下个世纪内,它们都不会撞击地球,科学家们预计在未来几年内会找到其余大部分小行星和彗星。

图片:陨石坑,来自美国宇航局近地天体项目

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