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大數據文摘出品

不知道多少科幻片中,小行星成為了人類滅絕的罪魁禍首。

在超高的速度加持下,直徑只有十幾公里的小行星撞擊地球,都有可能造成人類毀滅。

為了提前預警這樣的事件發生,人類做出了不少努力。

美國航天局NASA就在2016年1月成立了行星防禦協調辦公室(lanetary Defense Coordination Office,PDCO),隸屬於美國國家航空和宇宙航行局的美國國家航空暨太空總署科學任務理事會科學部。

目的就是為了尋找和分類近地天體,如彗星和小行星以及可能撞擊地球的潛在危險天體,並幫助美國政府為潛在的撞擊事件做好準備。

本月,中國航天局副局長吳艷華表示,我國將建設完善的小行星監測預警系統,同時還將着手組建近地小行星防禦系統,組織編制近地小行星防禦發展規劃,開發近地小天體防禦仿真推演軟件並組織開展基本流程推演。

並且,吳艷華還透露,爭取在「十四五」末期或者2025年、2026年實施一次對某一顆有威脅的小行星,既進行抵近觀測,又實施就近撞擊,就改變它軌道進行技術實驗。

為了找到有威脅的近地小行星,人類做出了多少努力?

在接受總台央視記者專訪時表示時,吳艷華表示:

我國將着手組建近地小行星防禦系統,為此,「我們要開始完善建立地基天基對小行星的監測預警系統。這樣我們既要編目,而且關鍵是要分析哪一些是重危型的要進行判斷。第二個我們就是要研究探索相關的技術和工程,有沒有可能解除這些威脅,我們要進行相關的技術研究和攻關。」

可以看出,要應對小行星撞擊,第一步就是找到有威脅的那些小行星。

大量研究表明,小於1公里的物體撞擊可能造成重大的局部或區域損害,但不太可能造成世界性災難。

因此,率先開始這項任務的NASA選擇了直徑為1公里以上的小行星作為觀測對象,計劃完成對90%直徑在1公里或以上的近地天體的觀測。

位於馬薩諸塞州劍橋的小行星中心自1947年以來一直在對小行星和彗星的軌道進行編目,後來,專門定位近地天體的NEO也加入了這一行列,其中許多是由PDCO資助的,作為其「空間衛士」項目的一部分。

其他空間衛士近地天體的跟蹤項目包括近地小行星追蹤空間站(NEAT) ,洛厄爾天文台近地小行星搜索項目(LONEOS) ,帝王台近地天體巡天項目(CINEOS) ,日本太空衛隊協會,以及亞洲-德國航天中心小行星調查項目。Pan-STARRS也於2010年完成瞭望遠鏡的建設,現在正在積極進行觀測。

即使發現小行星,想要改變其軌道也很難

1967年,麻省理工學院保羅 · 桑多夫教授指導的研究生負責設計一種方法,以防止直徑1.4千米(0.87英里)的小行星1566伊卡洛斯(Icarus)對地球造成撞擊。這是人類首次研究是否能夠有效防禦某個預先知道的小行星撞擊地球。

此後近半個世紀,科學家提出了一系列方法試圖解決這個棘手的問題,最終篩選出三個被相對認可的方式,但令人擔憂的是,它們都無法完全有效的解決問題。

動能撞擊

有科學家提出採用一系列偏轉機動,先大規模的撞擊,再用小推力來微調小行星的軌跡。2005年,NASA的「深度撞擊」任務就曾用一大塊銅成功地重擊過坦普爾1號彗星(Tempel1),倘若進行「動能撞擊」,似乎有先例可循。但科學家擔心:小行星也許只是一些鬆散相連的碎石,有可能在撞擊中破碎而軌道並不發生很大改變,這樣一來出現的大量小行星碎塊可能更難對付。

引力拖拽

有科學家提出使用牽引機,通過重力牽引修正天體的飛行軌道。由於小行星們在太陽系中以10萬公里每秒的速度飛馳,所以只需要很小的推力就可改變它的軌道。但是,飛船必須非常靠近小行星,而且要保證完全掌握其運行軌道。在發現可能對地球構成威脅的小行星後,必須在預定碰撞時間至少20年前發射重力牽引機,以保證有足夠的時間對小行星產生引力作用。因此,對於緊急發現的具有威脅的小行星,此種方法是失效的。

核彈爆破

核爆被認為是最能救急的方式,也被科學家認為是唯一技術上和經濟上都可行的方案。這主要是因為,在太空環境中爆炸的核彈其能量主要以X-射線形式釋放,這些X-射線將加熱小行星的表面使其氣化,隨着這些氣體和碎片飛離小行星,其反作用力將使小行星獲得相反方向的衝量。這種方式雖然十分快捷直接,但也有風險,它仍可能使小行星分裂,而其中一個或多個小塊仍有可能撞擊地球,由於撞擊點分散在地球的不同區域,甚至可能導致更大的災難。

但是,唯一還靠譜的核彈方案也很那應對更大的小行星。

2021年,美國宇航局(NASA)在4月26日至4月29日的四天內進行了大規模演習,試圖阻止一顆3500萬英里外的巨大小行星撞向地球。結果證明,即使動用核彈也無法阻止這顆小行星撞毀地球。

另外還有一些利用太陽能、激光、離子束的設想還在不斷被提出,但是這些方法究竟有多大的作用,沒有人能給出確切的答案。

根據2013年美國國會的專家證詞,美國航天局至少需要五年的準備時間才能發射攔截小行星的任務。2018年6月,美國國家科學技術委員會警告說,美國對小行星撞擊事件毫無準備。

相關報道:

https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_Defense_Coordination_Office
https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_impact_avoidance#Ion_beam_shepherd
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1728666916399488809&wfr=spider&for=pc
https://baike.baidu.com/item/%E5%9B%BD%E9%99%85%E5%B0%8F%E8%A1%8C%E6%98%9F%E9%A2%84%E8%AD%A6%E5%B0%8F%E7%BB%84/15707571?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/%E5%B0%8F%E8%A1%8C%E6%98%9F%E6%92%9E%E5%9C%B0%E7%90%83/10152042?fr=aladdin

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